高強(qiáng)復(fù)合陶粒的制備及輕骨料混凝土氯離子滲透性能的研究

劉冬學(xué)

[摘要]高強(qiáng)復(fù)合陶粒的制備是以低等級粉煤灰和廢玻璃作為主要原料，同時(shí)結(jié)合粘結(jié)劑、造孔劑等外加劑燒制而成。通過對原材料、外加劑以及燒制參數(shù)的研究，分析其對輕骨料混凝土氯離子滲透性能的影響，為提高高強(qiáng)復(fù)合陶粒制備質(zhì)量提供理論參考。

[關(guān)鍵詞]復(fù)合陶粒；混凝土氯離子

文章編號(hào)：2095-4085（2015）12-0022-02

1 高強(qiáng)復(fù)合陶粒

1.1確定原材料配比

通過大量的對黏土與頁巖原料膨脹性能的實(shí)驗(yàn)研究，確定了陶粒原料化學(xué)成分的范圍。二氧化硅53%～79%，氧化鋁10%～25%，熔劑3%～26%。

1.2確定燒制參數(shù)

燒制參數(shù)的內(nèi)容主要包括預(yù)熱溫度、預(yù)熱時(shí)間、焙燒溫度、焙燒時(shí)間…。綜合多次研究以及相關(guān)文獻(xiàn)、資料，本次制備的預(yù)熱溫度控制在600℃，時(shí)間為20分鐘。焙燒溫度與時(shí)間是決定陶粒性能的關(guān)鍵因素之一。

1.3確定工藝流程

本次制備的是高強(qiáng)復(fù)合陶粒，作為一種微脹高強(qiáng)陶粒，在工藝方法方面需要嚴(yán)格控制，主要的工藝流程包括原材料的處理、生料的配制、生料球的制備、燒制、冷卻。

1.4具體制備過程

通過一個(gè)基礎(chǔ)試驗(yàn)得到粉煤灰與廢玻璃的最佳配比。這個(gè)階段需要進(jìn)行大量的試燒試驗(yàn)確定在不同的配比情況下陶粒的燒成溫度，最后得到粉煤灰和廢玻璃的配合比控制在7：3。采用正交試驗(yàn)確定外加劑的最佳摻量以及焙燒制度。

2 輕骨料混凝土

一般情況下，混凝土的滲透性能越差，陶?；炷恋哪途眯栽讲睢m。由于陶粒與普通碎石在技術(shù)指標(biāo)上的不同，因此陶?；炷恋臐B透性能也與普通混凝土不同。在進(jìn)行陶?；炷翝B透性能的研究中，首先需要進(jìn)行陶?；炷翝B透性試驗(yàn)，主要完成混凝土的配制、RCM法氯離子滲透試驗(yàn)、ASTMC1202快速氯離子滲透試驗(yàn)幾個(gè)步驟。在混凝土配制的過程中，配制抗壓強(qiáng)度為LC40的高強(qiáng)復(fù)合陶粒混凝土、頁巖陶?；炷烈黄餋40普通混凝土，使用絕對體積法確定陶?；炷恋呐浜媳取Ｔ谕ㄟ^試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三個(gè)試驗(yàn)對象都達(dá)到了相應(yīng)的要求。從預(yù)濕程度、摻和料的摻入量分析對高強(qiáng)復(fù)合陶粒滲透性的影響。利用RCM法氯離子滲透試驗(yàn)是定量評價(jià)混凝土抗氯離子滲透性能的方式，能夠評價(jià)混凝土耐久性設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量。利用RCM-DH型氯離子擴(kuò)散系數(shù)測定儀進(jìn)行試驗(yàn)，使用游標(biāo)卡尺測定標(biāo)準(zhǔn)試件的直徑與高度，做好記錄，將試件放置在超聲波清洗劑中進(jìn)行15分鐘的清洗，確保表面無污垢。完成清洗之后將其安裝在夾具上，保證其密封性后放置在電解槽中，注入正負(fù)極溶液，完成溶液的注入后，將主機(jī)與夾具連接，打開電源開始電遷移。完成電遷移后，將試件取出劈開，在劈開截面均勻的噴灑0.1mol/L的AgN0₃溶液，直到整個(gè)溶液面飽滿?？梢园l(fā)現(xiàn)試件的劈開截面出現(xiàn)白色沉淀，沉淀的深度代表滲透深度。通過公式計(jì)算得到強(qiáng)度等級為LC40的高強(qiáng)復(fù)合陶粒混凝土的氯離子滲透系數(shù)為5.28×10^-12m²/s，頁巖陶?；炷恋穆入x子滲透系數(shù)為9.24×10^-12m²/s。強(qiáng)度等級為C40的普通混凝土的氯離子滲透系數(shù)為11.3×^-12m²/s。

另外一種能夠表征混凝土氯離子滲透性能的方法即ASTM C1202快速氯離子滲透試驗(yàn)，也就是電通量法。這個(gè)試驗(yàn)在進(jìn)行之前需要使用全自動(dòng)真空飽鹽飽水機(jī)將試件進(jìn)行真空飽鹽飽水。完成飽鹽飽水試驗(yàn)之后，將表面水分擦干，將試件安裝在試驗(yàn)槽內(nèi)并用螺栓桿頂緊。在試件和墊圈的交界處涂抹玻璃膠，完成試件安裝之后，在試驗(yàn)槽內(nèi)注入氯化鈉和氫氧化鈉溶液，接通電源記錄電流時(shí)間5分鐘。

3 結(jié)語

本次研究主要圍繞高強(qiáng)復(fù)合陶粒的制備以及研究輕骨料混凝土的氯離子滲透性展開，針對影響高強(qiáng)復(fù)合陶粒性能的因素需要嚴(yán)格控制，在以水玻璃作為年解氣，工業(yè)碳酸鈣作為起泡劑的基礎(chǔ)上使用正交試驗(yàn)得到了制備高強(qiáng)復(fù)合陶粒的工藝條件。本次研究中關(guān)于滲透性的研究知識(shí)評價(jià)混凝土耐久性的一個(gè)指標(biāo)，還需要開展對輕骨料混凝土抗凍性等方面的研究以及在受力狀態(tài)下輕骨料混凝土的耐久性研究，完善相關(guān)方面的理論基礎(chǔ)。