超輕憎水陶?；炷僚渲婆c應(yīng)用

汪學(xué)強(qiáng) 上官子昌 祝賀新

(大連海洋大學(xué)，遼寧 大連 116023)

0 引言

我國(guó)超輕混凝土發(fā)展在20世紀(jì)50年代以前幾乎是一無(wú)所有，但隨著超輕混凝土特殊的保溫隔熱等性能，超輕混凝土技術(shù)逐漸得到重視，至90年代末超輕混凝土技術(shù)水平大大提升[1]。

本論文研究的背景是利用超輕混凝土技術(shù)制作一種半潛式消浪結(jié)構(gòu)，因此此種超輕混凝土單方體積質(zhì)量必須不超過(guò)1 000 kg/m3，達(dá)到一定強(qiáng)度且具有良好的憎水性。普通傳統(tǒng)的消浪結(jié)構(gòu)使用材料五花八門(mén)，半潛式的消浪結(jié)構(gòu)由于要能夠浮于水，故而很少使用混凝土。但是混凝土運(yùn)用廣泛，取材方便，因此本論文探討的是一種超輕憎水型陶?；炷粒瑢⑦@種混凝土運(yùn)用到半潛式消浪結(jié)構(gòu)中，不僅可以使半潛式消浪結(jié)構(gòu)取材方便快捷而易于工程運(yùn)用，而且制作材料多為廢棄材料，故而能夠廢物利用，保護(hù)環(huán)境。

眾所周知，900 kg/m3以下的超輕混凝土多采用陶粒、蛭石等集料配置，并且這種混凝土多為全輕多孔混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)都在CL5 MPa以下[2]。相對(duì)而言，混凝土強(qiáng)度是比較容易滿(mǎn)足的，關(guān)鍵是盡可能降低混凝土的體積質(zhì)量[3]。

因此，本論文采用陶粒作為輕骨料，加入特殊的外加劑以達(dá)到消浪結(jié)構(gòu)工程的實(shí)際需要。

1 試驗(yàn)原材料

1)水泥：普通硅酸鹽水泥P.O32.5級(jí)。

2)粉煤灰：一級(jí)粉煤灰。

3)珍珠巖：密度在80 kg/m3～100 kg/m3，松脂光澤，無(wú)毒無(wú)味。

4)憎水劑：SJM-1 500。

5)減水劑：萘系減水劑FDN-C。

6)發(fā)泡劑：主要成分松香酸鈉。

7)陶粒：特輕容重陶粒(容重<200 kg/m3)，平均直徑20 mm，由廢棄黏土或工業(yè)廢料燒制而成。

2 試驗(yàn)

由于試驗(yàn)條件有限，無(wú)法選擇物理發(fā)泡的方法進(jìn)行混凝土發(fā)泡，因此采用化學(xué)發(fā)泡的方式進(jìn)行發(fā)泡。模型尺寸是10 cm×10 cm×5 cm的六面圖，中間有直徑為5 cm的圓孔，見(jiàn)圖1。

經(jīng)過(guò)前期摸索試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：水泥的摻量控制著模型強(qiáng)度，粉煤灰的摻量控制著模型致密性和強(qiáng)度，減水劑的加入可以有效減少水的摻量，珍珠巖和陶粒的摻量決定模型容重和是否能成型，發(fā)泡劑的摻量影響不大。通過(guò)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)水泥與粉煤灰的摻量多少控制著模型是否塌模或下沉，經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整水泥粉煤灰的摻量，找到了一個(gè)合適的范圍能夠滿(mǎn)足本次模型試驗(yàn)需要。因此做了以下三種試驗(yàn)對(duì)比，見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)對(duì)比 g

最終結(jié)果顯示，序列2可以完美符合本次模型制作需要，能夠完好浮于水面并且拆模不會(huì)出現(xiàn)塌?，F(xiàn)象，實(shí)際運(yùn)用中主要關(guān)注的是水泥與粉煤灰的用量，這兩者的用量是模型制作是否滿(mǎn)足此次工程實(shí)際的關(guān)鍵，用量在400 g～450 g之間皆可，400 g是塌模的零界點(diǎn)，450 g則是在水中下沉的零界點(diǎn)，介于兩者之間的425 g是比較合適的水泥用量，也是本論文實(shí)際的配比，如果對(duì)強(qiáng)度要求高的話，可以增加水泥用量，但最好不要超過(guò)450 g這個(gè)界限。模型完成后在實(shí)驗(yàn)水槽中的效果見(jiàn)圖2(四個(gè)模型通過(guò)扎帶連在一起)。

3 生產(chǎn)和澆筑

生產(chǎn)和澆筑的過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)：

1)振搗時(shí)間要注意控制，振搗久了陶粒會(huì)向上浮起，露出表面。

2)拆模時(shí)間比普通混凝土試件拆模時(shí)間要長(zhǎng)，控制在2 d左右。

3)模具最好選用可拆卸的，不容易破壞模型的完整度，選用打氣拆模的模具容易出現(xiàn)缺邊少角。

4)其他過(guò)程嚴(yán)格按照混凝土生產(chǎn)澆筑規(guī)范進(jìn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

1)水泥的用量直接控制著模型強(qiáng)度和容重，因此水泥用量要精準(zhǔn)控制。

2)粉煤灰對(duì)模型致密性影響很大，不摻加粉煤灰的模型表面孔隙較多，在入水之后會(huì)大量吸水，不能滿(mǎn)足模型的實(shí)際需要，因此粉煤灰盡量與水泥用量相等。

3)憎水劑的摻入可以使模型表面微小孔隙得到密封，有效達(dá)到憎水的要求，是模型具備憎水性必不可少的添加劑，養(yǎng)護(hù)期間憎水劑會(huì)在模型表面析出結(jié)晶。

4)減水劑能夠有效降低模型用水量，使得模型容重降低，是必不可少的外加劑之一。

5)珍珠巖是本論文討論的超輕憎水混凝土用量最多的細(xì)骨料，有效保證了模型的容重，但是摻入過(guò)多會(huì)使模型塌模。

6)發(fā)泡劑對(duì)模型影響不大，可能由于此次模型體積較小，化學(xué)發(fā)泡起不到良好效果的緣故，但實(shí)際運(yùn)用中建議摻入并在有條件的情況下使用物理發(fā)泡方法。

7)陶粒作為模型的粗骨料，在發(fā)泡劑作用不大的情況下，是最重要的減少模型容重的材料，直接決定了模型是否能夠浮于水，因此陶粒種類(lèi)選擇至關(guān)重要，盡量選擇容重小于200 kg/m3的特輕陶粒。

[1] 薛 羲.輕骨料混凝土技術(shù)的發(fā)展與展望[N].中國(guó)建材報(bào),2004-11-09(B03).

[2] 馮乃謙.實(shí)用混凝土大全[M].北京：科學(xué)出版社,2001：720.

[3] 李彥昌,楊榮俊,張春林,等.超輕陶?；炷恋呐渲婆c應(yīng)用[J].市政技術(shù),2004(2):126-128.