姜瑞金(中山市古鎮(zhèn)巨輝混凝土建材有限公司)
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姜瑞金
(中山市古鎮(zhèn)巨輝混凝土建材有限公司)
【摘要】工作性能是評(píng)定混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),它直接關(guān)系到混凝土的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。陶粒混凝土的工作性能主要包括流動(dòng)性、勻質(zhì)性以及穩(wěn)定性。本文將從陶粒的性能、水泥漿體粘度和陶?;炷恋氖┕すに嚪矫娉霭l(fā)研究這幾個(gè)因素對(duì)陶粒混凝土工作性能的影響,希望能對(duì)讀者起到借鑒作用。
【關(guān)鍵詞】陶?;炷?;工作性能;水泥漿體粘度
工作性能是評(píng)定混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),它直接關(guān)系到混凝土的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量,同時(shí)它還直接影響到硬化混凝土的力學(xué)性能和耐久性。一般情況下對(duì)陶?;炷恋墓ぷ餍阅苓M(jìn)行研究主要可以從流動(dòng)性、勻質(zhì)性和穩(wěn)定性等方面出發(fā)。由于陶粒具有顆粒密度嬌小的特點(diǎn),因此陶?;炷猎诎韬鲜┕み^(guò)程中容易出現(xiàn)分層離析的問(wèn)題。并且陶粒具有吸水率較高的特點(diǎn),在一系列的施工過(guò)程中會(huì)不間斷的吸水,這會(huì)對(duì)陶?;炷恋墓ぷ餍阅茉斐刹焕挠绊?。本文將從陶粒的性能、水泥漿體粘度和陶?;炷恋氖┕すに嚪矫娉霭l(fā)研究這幾個(gè)因素對(duì)陶粒混凝土工作性能的影響。
一般情況下對(duì)陶?;炷涟韬衔锏墓ぷ餍阅苓M(jìn)行評(píng)價(jià),可以從流動(dòng)性、勻質(zhì)性以及粘聚性等方面出發(fā)。對(duì)于陶粒混凝土工作性能的評(píng)價(jià)目前還沒(méi)有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),本文將從以下幾個(gè)指標(biāo)對(duì)陶?;炷恋墓ぷ餍阅苓M(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.1坍落度和擴(kuò)展度
對(duì)于陶粒混凝土拌合物流動(dòng)性和粘聚性的評(píng)價(jià)可以采用坍落度和擴(kuò)展度這兩個(gè)指標(biāo)。坍落度和擴(kuò)展度的檢測(cè)方法具有簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn),因此適用范圍較廣。但是,這兩種指標(biāo)的評(píng)價(jià)方法存在各自的缺點(diǎn),對(duì)于大流動(dòng)性的輕集料混凝土可以采用坍落度和擴(kuò)展度相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法對(duì)混凝土的流動(dòng)性和稠度進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.2分層度
由于陶粒具有上浮的作用,在陶粒混凝土的拌合過(guò)程中,陶粒主要會(huì)集中到上層拌合物中,而下層拌合物中的陶粒含量會(huì)相對(duì)較少,根據(jù)這種情況可以采用振搗后陶?;炷辽舷聦影韬衔镏刑樟Y|(zhì)量的差異以評(píng)價(jià)陶?;炷猎谡駬v過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況,采用分層度這一概念對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。分層度試驗(yàn)是指陶粒混凝土在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間振搗之后,采用分層度設(shè)備對(duì)上下層拌合物中骨料含量進(jìn)行測(cè)量,并根據(jù)上下層骨料含量的差異對(duì)拌合物的抗分層和抗離析性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。
本文進(jìn)行陶粒混凝土分層度試驗(yàn)所采用的儀器如圖1所示。該設(shè)備為鋼筒,其直徑為200mm,高度為100mm,上中下三層之間相互聯(lián)通。在分層度的試驗(yàn)過(guò)程中,首先將混凝土拌合物裝入到鋼筒中,接著對(duì)其進(jìn)行一定時(shí)間的振搗,之后將上下層的拌合物取出,然后分別將上下層的拌合物裝入到體積為3L的圓柱體鋼筒內(nèi)測(cè)量出拌合物的質(zhì)量,并計(jì)算出拌合物的濕表觀密度,之后再將其經(jīng)過(guò)篩孔尺寸4.75mm的鋼篩,采用水將拌合物的水泥砂漿洗凈,挑出其內(nèi)的陶粒,最后經(jīng)過(guò)烘干處理測(cè)量上下層拌合物中所含有的陶粒質(zhì)量。
圖1 分層度試驗(yàn)筒
將測(cè)量得到的上下層拌合物的濕表觀密度差與平均濕表觀密度的比值定義為拌合物的密度分層度;將測(cè)量得到的上下層拌合物的粗集料質(zhì)量差與平均粗集料質(zhì)量的比值定義為拌合物的粗集料質(zhì)量分層度。
拌合物的密度分層度和粗集料分層度越低,則可以說(shuō)明拌合物的勻質(zhì)性越好,從而可以表明拌合物的抗分層和抗離析性能越好。
對(duì)于陶?;炷涟韬衔锏墓ぷ餍阅艿闹饕绊懸蛩匕ㄌ樟5男阅?、水泥漿體的粘度等。以下將從這幾個(gè)因素出發(fā)研究各個(gè)因素的變化對(duì)陶粒混凝土拌合物工作性能的影響。
3.1試驗(yàn)材料
⑴陶粒。采用700級(jí)圓球型頁(yè)巖陶粒,如表1所示為陶粒的主要性能指標(biāo)。
表1 陶粒的主要性能指標(biāo)
⑵水泥。采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。
⑶粉煤灰。采用Ⅱ級(jí)粉煤灰。
⑷砂。采用Ⅱ級(jí)級(jí)配天然河砂,其堆積密度為1630kg/m3。
⑸高效減水劑。采用HYNF-1高效減水劑。
⑹水。采用自來(lái)水進(jìn)行拌合即可。
3.2配合比設(shè)計(jì)
在本試驗(yàn)中,采用松散體積法對(duì)陶粒混凝土的配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)。如表2所示陶?;炷恋脑囼?yàn)配合比。表中A2表示陶粒混凝土的基準(zhǔn)配合比,預(yù)濕時(shí)間為1h,級(jí)配為5~20mm連續(xù)級(jí)配。A1和A4則表示原材料及用量與A1相同,但是預(yù)濕時(shí)間不同,A1的預(yù)濕時(shí)間為0h, A4的預(yù)濕時(shí)間為24h。A3表示除了陶粒的級(jí)配,其他方面均與A1相同的配合比,陶粒的級(jí)配為5~31.5mm的連續(xù)級(jí)配。B組配合比則表示其他均與基準(zhǔn)配合比相同,但是采用粉煤灰部分代替水泥,各個(gè)摻量不同。C組配合比表示其他均與基準(zhǔn)配合比相同,但是采用磨細(xì)礦粉部分取代水泥,各個(gè)摻量不同。D組配合比表示其他均與基準(zhǔn)配合比相同,但是采用粉煤灰和磨細(xì)礦粉部分取代水泥,各個(gè)摻量不同。E組配合比表示其他均與基準(zhǔn)配合比相同,但是其中摻加不同摻量的高效減水劑。F組配合比表示其他均與基準(zhǔn)配合比相同,但是摻加不同摻量的粉煤灰和高效減水劑。
表2 陶粒混凝土的試驗(yàn)配合比
3.3試驗(yàn)結(jié)果分析
3.3.1陶粒對(duì)拌合物工作性能的影響
在本試驗(yàn)中所采用的陶粒粒徑分別為20mm和31.5mm兩種。如表3所示為陶粒最大粒徑對(duì)混凝土性能的影響結(jié)果。
表3 陶粒最大粒徑對(duì)混凝土性能的影響結(jié)果
從表3中可以清楚的看出,隨著陶粒最大粒徑的增大,拌合物密度分層度和質(zhì)量分層度顯著增大,這主要是因?yàn)殡S著陶粒最大粒徑的增加,陶粒的上浮速度不斷增大。隨著陶粒最大粒徑的增大,硬化混凝土的抗壓強(qiáng)度逐級(jí)減小,這是因?yàn)殡S著陶粒粒徑的增大,陶粒的顆粒強(qiáng)度逐級(jí)降低。
從圖2中可以清楚的看出,隨著陶粒預(yù)濕時(shí)間的增加,陶粒的吸水率逐級(jí)增大,之后增加緩慢,24h預(yù)濕時(shí)間的吸水率比1h預(yù)濕時(shí)間的吸水率增加了58%。因此在常壓的情況下采用浸泡法預(yù)濕陶粒時(shí),應(yīng)將預(yù)濕時(shí)間控制在24h為宜。
圖2 陶粒的吸水率隨預(yù)濕時(shí)間的變化曲線圖
如表4所示為陶粒的預(yù)吸水時(shí)間對(duì)混凝土性能的影響。從表中可以清楚的看出,隨著預(yù)吸水時(shí)間的注漿增大,混凝土的流動(dòng)性不斷增大,這是因?yàn)轭A(yù)濕處理之后的陶粒,在混合料拌和過(guò)程中對(duì)水的吸收量會(huì)減少,因此能夠起到表面潤(rùn)滑的作用。預(yù)濕處理之后的陶粒密度分層度和質(zhì)量分層度會(huì)比未預(yù)濕的陶粒有非常顯著的降低。預(yù)濕處理之后的陶粒硬化混凝土28d抗壓強(qiáng)度會(huì)比未預(yù)濕陶粒硬化混凝土的抗壓強(qiáng)度有所提高。
表4 陶粒的預(yù)吸水時(shí)間對(duì)混凝土性能的影響
3.3.2水泥漿體對(duì)拌合物工作性能的影響
⑴礦物摻合料的影響
如表5所示為粉煤灰對(duì)混凝土性能的影響。從表中可以看出,隨著粉煤灰取代率的逐漸增大,陶?;炷恋牧鲃?dòng)性有非常顯著的提高,而混凝土的強(qiáng)度則有所降低。
表5 粉煤灰對(duì)混凝土性能的影響
如表6所示為磨細(xì)礦粉對(duì)陶?;炷列阅艿挠绊懡Y(jié)果。從表中可以看出,單摻礦粉對(duì)拌合物流動(dòng)性的影響不大,拌合物的勻質(zhì)性有一定的提高。隨著礦粉摻量的逐級(jí)增加,陶?;炷恋拿芏确謱佣群唾|(zhì)量分層度具有非常明顯的降低。當(dāng)?shù)V粉的摻量為10%和20%時(shí),混凝土的強(qiáng)度顯著的提高,但是當(dāng)摻量達(dá)到30%,混凝土的強(qiáng)度反而有所降低。
表6 磨細(xì)礦粉對(duì)陶?;炷列阅艿挠绊懡Y(jié)果
如表7所示為粉煤灰和礦粉復(fù)摻對(duì)混凝土性能的影響。從表中可以看出,當(dāng)在混凝土中復(fù)摻10%的粉煤灰和10%的礦粉之后,拌合物的流動(dòng)性和勻質(zhì)性有明顯的提高,并且強(qiáng)度也得到了一定的提高。但是當(dāng)復(fù)摻的比例達(dá)到30%時(shí),拌合物的流動(dòng)性有所提高,但是勻質(zhì)性則有所降低。復(fù)摻的比例達(dá)到30%時(shí),混凝土的強(qiáng)度有所降低。
表7 粉煤灰和礦粉復(fù)摻對(duì)混凝土性能的影響
⑵高效減水劑
如表8所示為高效減水劑對(duì)混凝土性能的影響。從表中可以清楚的看出,隨著高效減水劑的摻量的增大,拌合物的流動(dòng)性顯著增大,并且密度分層度和質(zhì)量分層度也有所增加,但是會(huì)影響混凝土的抗壓強(qiáng)度。
表8 高效減水劑對(duì)混凝土性能的影響
本文從陶粒性能和水泥漿體粘度等方面出發(fā),進(jìn)行了陶粒粒徑、陶粒預(yù)吸水程度、礦物摻和料以及高效減水劑的改變對(duì)陶?;炷列阅艿挠绊懺囼?yàn),從而得到了相應(yīng)的影響規(guī)律。這對(duì)陶粒混凝土的配置和工程的應(yīng)用提供了一定的指導(dǎo)作用,具有非常顯著的現(xiàn)實(shí)意義?!?/p>
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