輕質(zhì)陶?；炷恋脑囼?yàn)研究及生產(chǎn)施工控制

劉 春 蔣維祥 麻鵬飛＊ 權(quán)偉博

（1四川華西綠舍建材有限公司， 四川 成都 610051；2成都勤錦蓉建筑材料有限責(zé)任公司， 四川 成都 610041）

0 引言

陶?；炷恋奶攸c(diǎn)是重量輕、耐久性和保溫隔熱性好，體現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。然而，陶粒混凝土因其在組成與結(jié)構(gòu)方面的特殊性（主要是輕集料的容重輕、顆粒強(qiáng)度低、表面粗糙多孔）使其難以同時(shí)具有均勻性和大流動(dòng)的性能特點(diǎn)[1～2]。目前，砂輕混凝土的研究及施工技術(shù)已經(jīng)較為成熟，在建筑諸多領(lǐng)域得到了實(shí)際應(yīng)用。與之相反，全輕混凝土的發(fā)展較為緩慢，制約其發(fā)展最重要的因素是全輕混凝土不易泵送施工，嚴(yán)重影響正常的施工效率。但是，全輕混凝土的保溫隔熱性能優(yōu)良，在當(dāng)今節(jié)能減排的大趨勢(shì)下，越來(lái)越受到人們的關(guān)注[3]。

輕質(zhì)混凝土和普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)和基本性能都不同，不能簡(jiǎn)單的照搬普通混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程去做輕質(zhì)混凝土，必須嚴(yán)格參照輕質(zhì)混凝土標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)計(jì)配合比，這樣才能保證混凝土的施工性能和質(zhì)量要求[4～5]。因此，如何研究和制備出和易性良好均勻輕集料混凝土一直是本領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

1 試驗(yàn)原材料

骨料：四川大英產(chǎn)連續(xù)級(jí)配型頁(yè)巖陶粒（碎石型），采用5～20mm連續(xù)級(jí)配，，密度等級(jí)600，堆積密度570 kg/m3，經(jīng)過(guò)預(yù)濕處理，1h吸水率小于25%。細(xì)骨料為大英產(chǎn)陶砂，細(xì)度模數(shù)2.7，堆積密度609 kg/m3。其物理性能見表1。

水泥：四川峨勝水泥股份有限公司生產(chǎn)的 P·O 42.5R級(jí)水泥，比表面積為360cm2/g，3d水化熱281KJ/kg，7d水化熱315KJ/kg，富裕系數(shù)1.1。

粉煤灰：:成都搏磊粉煤灰綜合開發(fā)有限公司生產(chǎn)搏磊風(fēng)選Ⅰ級(jí)粉煤灰，

需水量94%，燒失量3%。

外加劑：四川路加四通科技發(fā)展有限公司產(chǎn)高效泵送劑，增稠保水效果好。

硅灰：成都明凌科技有限公司產(chǎn)，SiO2含量高于 85%，比表面積大于15000cm2/g。

纖維：彭山拓豐建材有限公司產(chǎn)的聚丙烯纖維，密度900 kg/m3，長(zhǎng)度10±1mm。

拌合水：成都市地下用水。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 混凝土試驗(yàn)結(jié)果分析

本試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)根據(jù)《輕集料混凝土技術(shù)規(guī)程》（JGJ51—2002）中松散體積法進(jìn)行，配合比見表1：

表1 全輕混凝土基準(zhǔn)配合比/kg/m3

以表1基準(zhǔn)配合比進(jìn)行全輕混凝土實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，測(cè)定其施工和易性能。

圖1.混凝土坍落度試驗(yàn)

圖2. 2h后混凝土擴(kuò)展度

圖 1所示，全輕混凝土采用普通外加劑進(jìn)行試驗(yàn)，混凝土拌合物沒有工作性能，出現(xiàn)嚴(yán)重的離析現(xiàn)象；混凝土試塊成型后，骨料外露，孔洞缺陷多，給后期的保溫性能和強(qiáng)度帶來(lái)很大隱患。因?yàn)樘丈坝商樟Ｆ扑槎桑c普通砂不同，它沒有經(jīng)過(guò)制砂機(jī)的加工，導(dǎo)致其粒型不規(guī)則，流動(dòng)性極差。這種混凝土即便通過(guò)塔吊進(jìn)行施工，從試塊成型的狀態(tài)說(shuō)明不能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

通過(guò)上述試驗(yàn)摸索總結(jié)，公司復(fù)配出高性能外加劑，增加了保水和增稠效果，保證全輕混凝土擁有良好的工作性能。

由圖 2所示，混凝土拌合物表現(xiàn)出良好的工作性能，另外保坍性能良好，相比之前普通外加劑剛出鍋拌合物的工作性還好，且混凝土試塊成型效果良好。這是由于增加了水泥漿體的稠度使得骨料更加緊密的粘結(jié)在一起，保水效果良好，依靠漿體的流動(dòng)性能進(jìn)行擴(kuò)展。拌合物骨料無(wú)上浮、離析現(xiàn)象出現(xiàn)，從而達(dá)到900等級(jí)的全輕混凝土的各項(xiàng)技術(shù)要求。

2.2 泵送試驗(yàn)結(jié)果分析

本次試驗(yàn)采用車載泵，專用潤(rùn)泵劑進(jìn)行潤(rùn)泵，泵管鋪設(shè)長(zhǎng)度近20米，2個(gè)90度彎頭，相對(duì)泵管彎頭較少，這種泵管布置相對(duì)輕質(zhì)混凝土在泵送過(guò)程中的阻力較小，但混凝土出料口向下設(shè)置，增加了泵送的難度，試驗(yàn)說(shuō)明泵送效果良好，達(dá)到預(yù)期效果。

3 不同因素對(duì)生產(chǎn)施工的影響

3.1 摻合料因素

粉煤灰硅灰在混凝土中的作用機(jī)理，可歸結(jié)為三個(gè)方面，分別是形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)和微集料效應(yīng)[6～7]。陶?；炷林刑樟Ｅc水泥石之間的密度差使其在混凝土中極易上浮，而采用部分粉煤灰和硅灰替代水泥可以減小水泥漿體的密度，從而減小了陶粒與水泥石之間的密度差，可以起到減輕陶粒上浮的作用。

3.2 外加劑的影響

高效外加劑可以分散水泥水化產(chǎn)物形成的絮狀結(jié)構(gòu)，釋放絮狀結(jié)構(gòu)中的游水，發(fā)揮潤(rùn)滑作用，且其中的增稠組分對(duì)漿體的保水黏聚性改善明顯，但當(dāng)摻量超過(guò)一定界限后，也會(huì)給混凝土強(qiáng)度和耐久性產(chǎn)生不利影響。試驗(yàn)表明，新復(fù)配的高性能外加劑對(duì)混凝土的工作性能改善明顯，采用高性能外加劑適宜摻量為膠凝材料用量的2.5%～2.6%。

3.3 纖維的影響

輕質(zhì)陶?；炷林袚郊永w維，可以增加混凝土黏聚性，有一定防止骨料上浮的作用。其次，隨機(jī)分布的纖維主要作用是阻礙混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展，從而大大提高整個(gè)復(fù)合材料的抗裂性，對(duì)混凝土抗?jié)B性也有一定程度提高。

3.4 生產(chǎn)施工工藝因素

生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明陶?；炷恋臄嚢钑r(shí)間應(yīng)比普通混凝土稍長(zhǎng)，約為3min。對(duì)于全輕混凝土或干硬性砂輕混凝土宜為3～4min。施工中，由于在實(shí)際工程運(yùn)用時(shí)很難控制這幾十秒的振搗時(shí)間，因此振搗的延續(xù)時(shí)間應(yīng)以拌合物搗實(shí)和避免陶粒上浮為原則，振搗時(shí)間不宜超過(guò)30s。陶?；炷翆?duì)施工過(guò)程中各環(huán)節(jié)操作的變化比普通混凝土要敏感，因此更要加強(qiáng)陶粒混凝土的施工質(zhì)量控制和管理。

4 結(jié)論

（1）通過(guò)試驗(yàn)及結(jié)果分析，制備出性能良好的900級(jí)全輕泵送混凝土，能夠?qū)崿F(xiàn)輕質(zhì)陶粒混凝土較好的勻質(zhì)性與流動(dòng)性的相互協(xié)調(diào)，陶?；炷涟韬衔锏墓ぷ餍粤己?。

（2）選擇合適外加劑以及對(duì)生產(chǎn)工藝和施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)陶粒混凝土的配制和工程應(yīng)用非常關(guān)鍵。

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