陶粒泡沫混凝土

陶粒泡沫混凝土（精选八篇）

陶粒泡沫混凝土 篇1

自实心黏土砖限制使用政策实施以来, 新型墙体材料的研制得到广泛开展, 同时也得到市场的广泛认可使用[1]。特别是混凝土砌块在现代建筑中被大量采用, 但其节能保温远不能满足50%的要求。采用陶粒生产的砌块强度较高, 但保温效果不佳[2]。盖广清研制出陶粒泡沫混凝土砌块, 其抗压强度可以达到10MPa, 导热系数为0.318W/ (m·K) , 当时由于成本高限制其推广[2]。文献[3]研制的陶粒泡沫混凝土强度在10MPa以上时, 其干表观密度低于1000kg/m3, 原材料中的陶砂增加了产品的生产工序。陈小萍用管桩余浆制作引气料浆, 掺以超轻陶粒试制出陶粒增强加气混凝土砌块, 等级为B07[4]。本文主要探讨了陶粒用量、陶砂掺量、水泥用量对强度的影响, 并测定不同情况下陶粒泡沫混凝土的表观密度。

1 试验原料

水泥:徐州某公司生产的P·C 32.5复合硅酸盐水泥, 性能见表1。

陶粒:南通某公司产黏土高性能陶粒, 性能见表2。

发泡剂:山东某公司产, 动物蛋白质类, 性能见表3。

2 试验设计

影响陶粒泡沫混凝土性能的因素较多, 如陶粒用量、陶砂用量、水泥用量、泡沫用量、水灰比、养护条件等。考虑到试验数量, 本次试验采用了三水平三因素的正交设计方法设计试验方案。陶粒内部的多孔结构使得其具有较大是吸水性, 多发生在1h之内, 试验时提前1h将骨料预湿。参照GB/T11969—2008《蒸压加气混凝土性能试验方法》、JC/T1062—2007《泡沫混凝土砌块》、GB/T 50081—2002《普通混凝土性能试验方法标准》测试试件的表观密度、强度。具体配合比及试验结果如表4所示。

3 试验结果及分析

3.1 表观密度的影响分析

陶粒泡沫混凝土与普通混凝土的最显著的区别在于密度小, 试验所得的各组陶粒泡沫混凝土的干表观密度见表4。由结果可知, 陶粒泡沫混凝土的干表观密度为 (1000±150) kg/m3。

注: (1) 表中陶砂的百分数是指陶砂占粗细骨料的体积百分比; (2) 表中括号中100表示边长为100mm的试件, 150表示边长为150mm的试件; (3) 膨胀剂用量14kg。

当陶粒用量为0.8m3时, 混凝土表观密度的代表值为1081.57kg/m3, 陶粒用量为0.86 m3的代表值为1007.8kg/m3, 陶粒用量为0.9m3的代表值995.73kg/m3。陶粒用量由0.8增加至0.86时, 代表值降低73.77kg/m3, 下降了6.82%;当陶粒用量由0.86增加至0.9时, 代表值降低12.07kg/m3, 下降1.20%, 下降幅度小于前一阶段。陶粒用量的增加降低了混凝土的密度。

陶砂未掺入的表观密度代表值为1110.43kg/m3;掺入20%陶砂时代表值为973.13kg/m3, 代表值降低137.3kg/m3, 下降12.36%;30%陶砂掺入时相对于20%代表值上升至1001.53kg/m3, 比不掺陶砂降低108.9, 下降9.81%。陶砂的掺入可以减小陶粒泡沫混凝土的表观密度。

水泥用量为380kg时, 表观密度代表值为1003.63kg/m3;水泥用量增加至410kg, 代表值为1042.5kg/m3, 增加了3.87%;水泥用量增加至450kg时, 代表值为1038.7kg/m3, 增加了3.52%。

3.2 强度的影响分析

单位体积使用0.8m3陶粒的混凝土强度最高, 代表值为8.43MPa, 随着陶粒用量的增加, 强度均有不同程度降低。陶粒用量0.86m3的代表值6.57MPa, 降低了22.06%, 陶粒为0.9m3时, 混凝土强度略有上升, 代表值为7.75MPa, 比0.8m3降低8.07%。

未掺入陶砂的强度代表值为10.93MPa;掺入20%陶砂时的强度下降到6.3MPa, 降幅为42.36%;陶砂掺量增加到30%时, 强度代表值更低至5.03MPa, 比未掺陶砂下降一半多 (53.98%) 。陶砂的掺入大大降低混凝土的强度。

陶粒用量为380kg时, 混凝土强度代表值为6.87MPa;当水泥用量增加到410kg, 强度代表值为6.63MPa, 强度变化不大;水泥用量为450kg, 代表值增加为10.0MPa, 增加了3.13MPa, 增幅45.56%。

3.3 比强影响分析

比强可以更直观反应各因素对表观密度的影响。当陶粒用量0.8m3时, 比强的代表值130.9kg/MPa;陶粒用量0.86m3时, 代表值235.47 kg/MPa, 增加了79.89%;陶粒为0.9m3时, 比强代表值145.94kg/MPa, 比0.8m3时上升了11.49%, 比0.86m3下降38.02%。

未掺陶砂比强代表值102.41, 陶砂用量20%时, 代表值增加到166.18, 上升62.26%;30%陶砂时的代表值250.46, 增加144.57%。

水泥用量在450kg时, 混凝土的比强代表值最低, 为118.21kg/MPa, 比410kg时的代表值225.59kg/MPa降低47.60%, 比380kg用量代表值159.26kg/MPa下降25.78%。

4结论

(1) 陶粒泡沫混凝土作为建筑外墙保温材料, 材料的强度和表观密度是最主要的性能指标。陶粒用量为0.8m3时, 材料的表观密度代表值最大, 比强代表值最小, 是陶粒的优选用量。

(2) 陶砂的使用可以降低拌合物的表观密度, 但强度的下降幅度更大于表观密度的下降幅度, 建议在生产试验中不掺入陶砂。

(3) 水泥用量对混凝土的表观密度和强度都有影响, 更直接的受益者是强度, 其优选用量为410kg。

参考文献

[1]王久立.我国建筑材料发展中的几个问题[J].混凝土, 2002 (2) :3-6.

[2]盖广清.陶粒泡沫混凝土孔结构及其对性能影响的研究[J].硅酸盐建筑制品, 1995 (5) :13-15.

[3]孙文博, 李家和, 张志春.陶粒泡沫混凝土强度及其影响因素研究[J].哈尔滨建筑大学学报, 2002, 35 (3) :79-83.

陶粒轻质混凝土条板施工方案 篇2

施

工

方

案

编制人： 审核人： 审批人：

一、施工准备

1．材料准备

本工程采用干燥的120mm厚陶粒轻质混凝土条板，建筑用胶及贴缝用耐碱网格布，1.5目直径0.9mm热镀锌钢丝网。

2．施工工具

固定用热镀锌U形卡具、L形卡具，带横向角铁的撬棒，木工板锯及抹灰板、靠尺、木楔等。

3．作业准备

根据设计要求及相关图集规范将板材及其他料具备齐待用。根据图纸要求，在地面弹出隔墙位置线及门位置。将要安装条板的位置地面清理干净，整平，用墨线弹出条板的中心线及边线。在隔墙板顶相应的梁板底面也弹出条板的安装边线，用激光投线仪校正。将安装面粘结部位清理干净，凸出部分剔凿平整。

二、隔墙板安装

1.轻质墙板安装

1)拌制M10专用粘结砂浆：按配合比均匀拌合，稠度适中。

2)与轻质墙板相接触的混凝土梁、柱等用M10专用水泥砂浆填充密实。

3)墙板与墙板之间均用M10专用水泥砂浆进行粘结。

4)墙板安装：先沿边线在楼面铺设一层专用粘结砂浆，再由两人将墙板扶正就位；就位后由一人拿撬棒在一侧推挤，准确对线。一人用撬棒将墙板撬起，边撬边挤，并通过撬棒的移动，使墙板移在线内，使黏结砂浆均匀填充接缝（以挤出浆为宜），一人准备木栔，拿好木锤，待对准线的时候，撬棒撬起墙板不动，板下用木栔固定，将砂浆用板条压实，板上部用厚度3mm的U型镀锌钢板卡固定，钢板卡间距不大于600mm。

5)木栔以两个为一组，每块墙板底打两组，固定墙板时用木锤在板底两边徐徐打入木栔，木栔位置应选择在墙板实心肋位处，以免造成墙板破损，为便于调校应尽量打在墙板两侧。木栔紧固后替下撬棒便可松手。6)由于墙板对线就位为粗调校，加上木栔紧固时稍有微小错位，一般需重新调校即微调（一般在5mm以内的平整度调整），板下端可通过捶打木栔使之调整在允许偏差范围以内。调校时一人手拿靠尺紧靠墙板面测垂直度、平整度，另一手拿锤击打木栔。调整墙板顶部不平处：一人拿靠尺，另一人拿木方靠在墙板上，用铁锤在木方上轻轻敲打校正（严禁用铁锤直接击打墙板）重复检查平整度、垂直度，直至达到要求为止，校正后用刮刀将挤出的胶浆刮平补齐，然后安装下一块墙板，直至整幅墙板安装完毕。一般安装下一块墙板时，对上一块或前几块墙板都有一定错位，整幅墙板安装完毕后，必须重新检查，消除偏差方可填充墙板下水泥砂浆，然后进行下道工序。

7)墙板安装完毕后用拌制好的水泥砂浆再次填充板下空隙位置，直至板下砂浆饱满密实。

8)板下填充水泥砂浆48h后，待水泥砂浆强度达到50%以上时，取出木栔，并在该处再填塞水泥砂浆，然后将墙板脚收光，做到无八字脚，便填充的水泥砂浆密实平整垂直。

9)轻质墙板应按排版图安装：根据图纸尺寸以及现场情况，先排版，然后从一端向另一端按顺序安装；有门洞时，可从门边向两边安装。当墙板宽度不足一块整板需补板时，按尺寸切割好拼入墙体中，切割的补板宽度不得小于200mm。2.门洞口安装

1)在进户门处按图纸尺寸标出洞口位置。

2)门边轻质墙体安装顺序：由门边向两边安装，在安装门垛前，门边第一块板沿竖向方向隔一米植一根6mm钢筋，钢筋长度大于100mm，门边板第一个孔必须用水泥砂浆灌实，待水泥砂浆凝结后，安装门垛，钢筋

伸入门垛内，再将门垛孔内用水泥砂浆灌实，在施工中一般在门边板安装后，在门头板安装前进行灌孔作业。锯出门头板搁放位置即L型处，搁放距离不小于120mm。

3)门头板架立在门框板上，门头板必须使用整块板横向安装，坐浆且四周胶浆挤压密实，灰缝为10mm左右并在表面粘结一道防裂抗碱玻璃纤维网格布。3．墙板搭接安装

本工程采用的120mm厚墙板的单板长度为3.0m，采取现场搭接方式安装：

墙板搭接位置按设计规定，当设计无规定时，应按排板设计方案规定的位置搭接。

用坐浆方法安装下部墙板，一长一短间接安装墙板，坐浆厚度10mm。

待胶浆达到一定强度再用双人梯或脚手架安装上部墙板。注意相邻两块墙板必须错缝300mm以上，且拼缝处接口顺直，便于稳固和嵌缝。

板顶用木栔紧固；板顶与梁底接触处用水泥砂浆填充，保证板顶部接触处胶浆饱满、密实并与结构牢固粘接，注意板顶收光顺直，阴角线条美观。

4.嵌缝

在墙板与墙板的凹凸缺口拼接处，用水泥砂浆加胶粉在拼缝处批括2-3mm厚，黏贴耐碱纤维网格布。用专用工具抹平、压实、收光。

注意掌握压光时间，使拼口处材料无凹凸和龟裂现象。

三、质量控制措施

1.安装隔墙必须以轴线为基准线派发尺寸，所有尺寸误差不得超过20mm。

2.粘结材料必须使用M10专用水泥砂浆。

3.空心板在安装前用EPS泡沫棒将板上口孔局部堵塞。4.竖向板拼接缝必须使用M10专用水泥砂浆粘结，且相邻两块板接缝错开至少300mm。

5.板与板之间的企口缝隙内应填满粘结砂浆，应做到挤出粘结材砂浆为止，并在粘结砂浆凝固前，将挤出的粘结材料砂浆刮平，不得存在瞎缝，空缝，接缝处网格布宽度不得小于100mm。

6.板与原结构连接处，应使用M10专用水泥砂浆粘结，与梁、楼板接触处需用M10水泥砂浆填实。7.所有切割补板必须大于200mm，除门垛外，严禁使用宽度小于200mm的补板。

8.门垛用切割的170mm板与门边板粘结，粘结处每隔一米植入一根长度大于100mm的直径6mm钢筋，钢筋一端伸入门边板，一端伸入门垛，接缝处用专用砂浆粘

结，专用砂浆凝结后，门边板第一个孔与门垛孔用水泥砂浆灌实。

9.门边板应从门洞向两侧排版安装。

10.小于1500mm的门洞口上方过梁板必须使用整板且横向安装，不得使用碎板拼接，两端应搁置在门边板上，与门边板的搭接长度应大于100mm；大于等于1500mm的门洞口，过梁板必须使用整板且横向安装，两端搁置在门边板上，过梁板两侧还应用u形钢板卡与门边板固定，过梁板与门边板搭接长度大于150mm。11.墙长在6000mm以内的，板上口与原结构连接处都应设置1.5mm厚的u形镀锌钢板卡，间距不得大于600mm，与砼柱连接处隔一米设置一个1.5mm厚的u型镀锌钢板卡；墙长超过6000mm的，应设置120mm*120mm厚度3.5mm的Q235B热镀锌方管做构造柱，用钢板卡与条板连接，作法与砼柱连接相同，方管与条板连接处粘贴450mm宽1.5目直径0.9mm的热镀锌钢丝网，钢丝网与墙用专用粘结件粘贴，板上口与原结构连接处都应设置1.5mm厚的u形镀锌钢板卡，间距不得大于600mm，与砼柱连接处隔一米设置一个1.5mm厚的u形镀锌钢板卡。

四、文明施工保证措施

要求全体施工人员与建设单位搞好协作关系，尽量做到施工不扰民，为企业树立良好信誉。

施工区域内各种建筑材料堆放整齐，挂牌标识，各工程项目每天作业完成后要做到落地清，剩余材料要回收分类堆放整齐。合理安排作业环节，尽量控制现场噪音。禁止现场禁烧有毒、有害和恶臭气味物质，场区内厕所、食堂、办公室、宿舍每天设专人打扫、冲洗。施工人员进出必须配戴工作牌，工作牌上必须注明身份、岗位、职务、工种。切实加强施工场防火管理工作，设仓库保管，防火工具配备齐全，消防防火制度健全，配备足够的灭火器格、现场人员操作要熟练。教育职工处理好公共关系，职工讲文明，作业规范化，作业用吊篮上不得堆放超量的建筑材料，减少施工噪音，文明运输，树立良好的企业形象。做好施工人员的教育工作，与其他专业施工互相协调与配合，不得闹事。

五、现场管理制度

工程所有材料堆放整齐，易于存取，防火防潮。库房应干净无尘，各种材料包装标签保持完整。

陶粒混凝土砌体开裂原因及防治 篇3

1、裂缝产生原因分析

1.1砌体表面产生裂缝的原因。a）砌块与砂浆的吸水率不同，产生干缩裂缝；b)采用不同材料混合砌筑，因吸水率不同产生裂缝；c)砌体灰缝宽度不一致，存在干假缝；d)砌体灰缝不保满，导致砌体产生不均匀沉降；e)砌体砌筑后，未进行自沉降就进行抹灰；f)砌体有通缝现象。

1.2砌体与梁、板、楼面交界处水平裂缝产生原因。a）最上皮砌块未按规范要求斜砌顶紧；b)砌体一次性砌到顶，产生沉缝过大；c)墙与梁、板交界处灰缝砂浆填塞不饱满；d)墙与梁、板交界处砌体未斜砌或斜砌未顶紧，导致灰缝过厚；e)第1皮砌块下砂浆未满铺；f)女儿墙与屋面交界处构造不合理；g)墙体与屋面使用材料不同，因而使其温差，收缩变形不同。

1.3砌体与柱砼、墙砼交界处竖向裂产生原因。a）砌体与柱、墙缝隙过大；b)砌块与柱墙间灰缝不饱满；c)砌块与砼的吸水率不同，产生收缩裂缝；d)砂浆和易性差，砂浆稠度过大产生失水干缩；e)未按规定设置拉结筋。

1.4门窗边角处裂缝产生原因。a）构造不合理；b)砌体收缩及砂浆干缩；c)吸水率不同材料混合砌筑，砌块收缩及砂浆干缩；d)砂浆填塞不密实。

1.5暗管、暗线埋设处裂缝产生原因。a）抹灰层干缩；b)抹灰過厚，未分层操作；c)灰浆配合比不当，用水量过大；d)管线周边砂浆填塞不饱满；e)抹灰层过薄；f)管线未固定牢固，产生振动。

2施工控制要点

2.1陶粒混凝土砌块、水泥、砂、外加剂等砌筑材料必须符合国家相应的规定，并经现场复试合格后方可使用。

2.2砌筑砂浆配合比应按实验室配合比严格操作，应采用机械现场集中方式拌合，拌合时间不得小于2min，砂应随拌随用，稠度为6-8CM，若发现泌水现象，在使用前再次拌合。

2.3砌筑前一天对砌块洒水浸润，砌筑时应控制砌块含水率，防止雨水直接冲淋砌体。

2.4砌筑基底不得有杂物，并湿润满铺底灰。砌块错缝砌筑，上下皮搭接长度不宜小于90mm，或砌块长度的1/3,否则在灰缝中设置拉结筋（网）。铺灰长度不宜过长，一次铺灰长度不超过800mm，铺灰后立即放砌块，并及时调正砌块位置。如砌后需移动砌块，应铲除原有砂浆，重新铺灰砌筑。砌块不符合模数时，要用专用切锯切割砌块，不得使用大铲或锛锤敲打。

2.5灰缝应横平竖直，砂浆饱满。边砌筑边填缝，不得出现瞎缝，严禁有透亮缝，灰缝厚度应均匀，控制在8-12mm范围内。

2.6砌体与混凝土柱、墙交界处设拉结钢筋，拉结牢固。沿柱或墙高度每600mm，预留拉结筋（或符合砌筑模数，且不得大于600mm），预留2?6拉结钢筋，伸入墙内小于600mm，预留拉结筋有4种方法，预埋铁脚法，预留钢筋法，胀锚螺栓加钢板法，贴模筋法。

2.7每日砌筑高度应控制在1.8m，最上2皮砌块应隔日砌筑，待下部砌体沉实稳定后，再砌最上1皮，应用辅助实心小砌块（或红砖）450斜砌挤紧混凝土梁板底，空隙用砂浆填实。砌筑时，砌体和砼构件相接处宜采用无收缩砂浆。

2.8砌体墙长度大于5m，应加构造柱，高度大于4m，应加圈梁。与构造柱相接处设马牙槎，留设方法为先退后进，墙体延长度方向不能一次同时砌筑应留斜槎，如留直槎，沿高度设置拉结钢筋，伸入墙内600mm，并留成马牙槎。

2.9砌体内设置的暗管、暗线、暗盒、洞口、沟槽应随砌体施工预埋在墙体内，线盒等出口部位在砌体达到设计强度75%以上时用切割机切割。避免人工打洞凿槽，若有些管线不能直接预埋在墙体内，必须在墙体上开槽时，应用专用的镂槽工具或用切割机开槽，禁止人工凿打。线盒和明槽埋设的管线，至少在抹灰前两天进行预处理，将线盒、管线周边用大于M10砂浆填实、抹平，砂浆不得高出砌体墙面。

2.10窗洞边200mm内的砌体用M10砂浆或C15细石混凝土填实砌块孔洞，或用实心砌块进行砌筑，窗台处加设钢筋混凝土窗台板或设水平钢筋，用M10水泥砂浆抹至设计标高。门窗顶如有砌体，应加设钢筋混凝土，预制过梁或现浇过梁，不得使用钢筋砖过梁。若过梁顶部与混凝土墙直接相接，应设角钢支座支承过梁，或将过梁钢筋与柱墙预留钢筋焊接，现浇过梁。

2.11抹灰前，预先在墙体上满挂钢丝网。墙体与梁、板、柱结合处，钢丝网进入混凝土构件的宽度应大于200mm，防止墙体表面及砌体与砼构件相接处开裂。

陶粒泡沫混凝土 篇4

陶粒吸水率大会加速泡沫破灭, 当采用干陶粒制备陶粒泡沫混凝土砌块时, 拌合物稳定性差, 坍落度经时损失较大;增大用水量来提高拌合物和易性, 又会导致浆体严重泌水, 不利于提高拌合物稳定性。目前在减少陶粒混凝土拌合物坍落度经时损失时主要采用预湿处理和憎水处理等方式[5,6], 由于憎水剂有消泡作用, 因此本文采用陶粒预湿处理方式来降低陶粒吸水量来改善泡沫稳定性和拌合物和易性, 研究了陶粒预湿处理时间对陶粒泡沫混凝土拌合物稳定性和力学性能的影响。

1 原材料和试验方法

1.1 原材料

试验采用烧结页岩陶粒, 根据《轻集料及其实验方法》 (GB/T 17431.1—1998) 测定其物理力学性能, 陶粒筒压强度为2.4 MPa, 表观密度为925 kg/m3, 堆积密度为515 kg/m3;吸水率测试结果见表1;水泥为拉法基P.O 42.5R普通硅酸盐水泥;HSJ-1C复合型动物蛋白发泡剂, 发泡倍数大于30倍, 1 h沉降距≤5 mm, 1 h泌水量≤20 m L;减水剂为聚羧酸盐系高效减水剂, 液状, 固含量20%。

1.2 试验方法

发泡剂与水按1:30的质量比混合后置于泡沫搅拌器上搅拌3 min待用。水泥加水搅拌30 s, 再将预处理的陶粒和陶砂加入拌合30 s, 最后加入泡沫再拌合30 s。陶粒泡沫混凝土的坍落度测试按照《普通混凝土拌合物性能测试方法》 (GB/T 50080—2002) 进行。试件成型3 d后拆模, 标准养护 (20℃±2℃, 湿度≥95%) 至规定龄期后按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》 (GB/T 50081-2002) 测试抗压强度, 试件尺寸为100 mm×100 mm×100 mm。陶粒泡沫混凝土配合比见表2。

2 结果与讨论

陶粒泡沫混凝土拌制过程中, 陶粒吸水和减水剂等化学外加剂对泡壁双电层结构的破坏作用对泡沫的稳定性产生负面影响[7,8], 导致拌合物和易性降低以及坍落度经时损失和湿表观密度增大, 因此采用拌合物坍落度经时损失和表观密度来评价拌合物稳定性, 坍落度经时损失和表观密度越小, 说明泡沫稳定性越好。本文研究了陶粒预湿处理时间分别为0 h, 0.5 h, 1 h, 2 h, 6 h, 24 h, 72 h对陶粒泡沫混凝土坍落度经时损失、表观密度和抗压强度的影响。

2.1 预湿处理时间对坍落度经时损失的影响

试验研究了干陶粒和预湿处理时间分别为0.5 h~3 d时, 陶粒吸水特性对陶粒泡沫混凝土坍落度经时损失的影响, 结果见表3。

根据表3, 当采用未预湿的干陶粒时, 由于陶粒吸水速度快, 陶粒泡沫混凝土拌合物初始坍落度较低, 同时坍落度经时损失也较大;随着陶粒预湿处理时间延长, 拌合物初始坍落度逐渐增加, 而坍落度经时损失也明显减小, 表明陶粒预湿处理后其吸水量显著降低, 泡沫破灭量随之显著减少, 泡沫稳定性明显提高, 说明预湿处理陶粒可有效增加泡沫稳定性。当陶粒预湿处理时间延长至1 d以上时, 由于陶粒吸水接近饱和, 陶粒中的水分会析出到拌合物中, 导致陶粒泡沫混凝土拌合物出现明显泌水且坍落度经时损失有所增大。

2.2 预湿处理时间对表观密度的影响

陶粒吸水特性会影响泡沫稳定性, 同样也会影响陶粒泡沫混凝土砌块的表观密度, 试验研究了陶粒预湿处理时间对陶粒泡沫混凝土拌合物出机时的湿表观密度和28 d龄期时的干表观密度的影响, 结果见图1。

根据图1, 当采用干陶粒时, 陶粒泡沫混凝土拌合物出机时的湿表观密度和28 d龄期干表观密度均大于800 kg/m3;陶粒预湿时间延长至0.5 h时, 陶粒泡沫混凝土拌合物出机时的湿表观密度和28 d龄期干表观密度相对于采用干陶粒时分别降低了17.1%和14.9%;随着陶粒预湿处理时间延长, 陶粒泡沫混凝土表观密度持续降低, 当预湿处理时间为1 h, 2 h和6 h时, 陶粒泡沫混凝土表观密度基本保持稳定;此后, 随着陶粒预湿时间进一步延长, 陶粒泡沫混凝土的表观密度反而有所增大。试验结果表明, 陶粒预湿处理时间1 h~6 h有利于降低陶粒泡沫混凝土的表观密度。

2.3 预湿处理时间对抗压强度的影响

陶粒预湿时间对陶粒泡沫混凝土砌块的表观密度具有显著影响, 而陶粒泡沫混凝土砌块的抗压强度与其表观密度密切相关, 通常随着表观密度增加, 陶粒泡沫混凝土砌块的抗压强度也逐渐增加, 两者呈现正相关关系。试验研究了陶粒预湿时间对陶粒泡沫混凝土抗压强度的影响, 结果见图2。

根据图2, 当采用干陶粒时, 陶粒泡沫混凝土28 d抗压强度最高, 随着陶粒预湿时间的延长, 陶粒泡沫混凝土的抗压强度逐渐降低;当预湿时间超过1 d时, 陶粒泡沫混凝土的抗压强度有所增加。陶粒预湿处理时间对陶粒泡沫混凝土的抗压强度和表观密度的影响规律基本相同, 根据图1和图2, 陶粒预湿处理时间1h~2 h更有利于使陶粒泡沫混凝土同时具有较低的表观密度和适宜的抗压强度, 考虑到实际生产的效率, 陶粒预湿处理时间宜为1 h。

3 结论

预湿处理可以避免陶粒快速吸水使泡沫加速破灭, 随着预湿时间延长, 陶粒泡沫混凝土坍落度经时损失显著减小。

随着陶粒预湿处理时间的延长, 陶粒泡沫混凝土拌合物的湿表观密度和28 d龄期时的表观密度持续降低, 陶粒预湿处理时间为1 h~6 h有利于降低陶粒泡沫混凝土的表观密度。

陶粒预湿处理时间对陶粒泡沫混凝土的抗压强度和表观密度的影响规律基本相同, 陶粒预湿处理时间1 h~6 h更有利于使陶粒泡沫混凝土同时具有较低的表观密度和适宜的抗压强度, 考虑到实际生产的效率, 陶粒预湿处理时间宜为1 h。

摘要：陶粒吸水率较大会加速泡沫破灭, 使陶粒泡沫混凝土拌合物稳定性降低, 导致拌合物坍落度经时损失和表观密度显著增大, 从而使陶粒泡沫混凝土砌块热工性能降低。通过研究陶粒预湿处理时间对陶粒泡沫混凝土拌合物坍落度经时损失、表观密度和抗压强度的影响, 发现对于吸水率较高的陶粒, 随着预湿时间的延长, 陶粒泡沫混凝土拌合物的1h坍落度经时损失逐渐减少、湿表观密度和绝干表观密度均逐渐降低;采用干燥陶粒和吸水饱和陶粒都会对陶粒泡沫混凝土抗压强度产生不利影响;陶粒预湿处理的时间宜为1 h。

关键词：陶粒泡沫混凝土,预湿处理,泡沫稳定性,坍落度经时损失,表观密度,抗压强度

参考文献

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陶粒泡沫混凝土 篇5

关键词：陶粒,泡沫混凝土砌块,保温,墙体

0前言

2001年10月起, 国家开始执行JGJ 134—2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》, 对我国夏热冬冷地区居住建筑提出了综合节能50%的目标和要求;2005年7月又施行了GB 50189—2005《公共建筑节能设计标准》[1]。这说明国家对建筑节能工作的高度重视, 建筑节能已成为我国的一项国策。墙体是建筑立面的重要组成部分, 也是建筑能源消耗最大的部位。据有关资料显示, 对于多层居住建筑, 外墙面积一般约占外围护总面积的44%, 通过外墙传热造成的能源消耗约占建筑物外围护结构总能耗损失的48%[2], 因此, 墙体节能设计是降低建筑使用能耗的重要途径。

目前, 建筑外墙保温系统分为外墙外保温、外墙内保温、外墙自保温。外墙外保温有聚苯板 (EPS、XPS) 外墙外保温、胶粉聚苯颗粒外墙外保温、现场喷涂硬泡聚氨酯外墙保温等措施。这些保温系统所采用的保温材料大部分为有机或含有机成分的材料, 其耐候性、耐火性、耐久性和耐冲击性较差, 易空鼓开裂, 寿命短[3]。外墙内保温系统大部分采用无机矿物轻骨料保温砂浆, 施工技术也比较成熟, 但存在墙体热桥问题和墙体内部结露问题。而作为近年快速发展起来的墙体自保温系统, 不受施工质量的影响;施工作业简单, 无需二道工序, 避免了二次装修对内保温材料的破坏作用, 排除了外保温材料耐久性不能与建筑物使用寿命相一致的矛盾, 对外墙装饰材料的选用基本不受限制, 施工技术与传统砌墙技术基本相同, 费用比较经济, 可以充分利用地方资源和固体废弃物, 减少环境污染。为实现节能65%的第二步目标, 采用单一的外墙内保温或外墙外保温措施, 均不经济合理, 技术可行性也较差, 而采用自保温与外保温的有机结合, 将是技术可行、经济合理的有效方法。因此, 开发研制和推广应用更加适合于夏热冬冷地区使用的外墙自保温系统, 显得十分重要和迫切。

1 全淤泥陶粒泡沫混凝土砌块性能指标

全淤泥陶粒泡沫混凝土砌块是采用长江淤泥陶粒、粉煤灰、水泥、高效有机复合发泡剂按一定的配比通过高效发泡、自然养护、全自动机械切割成的砌块。它是一种因地制宜充分利用地方资源开发的新产品。砌块中陶粒和发泡水泥浆的高孔隙率大大降低了其自重, 同时提高了砌块的保温性能。成品尺寸规格多样, 可满足内外墙不同墙厚要求。陶粒泡沫混凝土砌块一般体积密度为800~1000kg/m3, 比普通砌块密度小25%~40%, 比强度高, 抗冻性能和干燥收缩率大大优于普通泡沫混凝土砌块, 无碱骨料反应等耐久性问题。保温性能好, 装饰贴面粘贴强度高, 设计灵活, 施工方便, 砌筑速度快, 综合工程造价低, 具有良好的经济效果和技术前景。

典型试块外观见图1。

以南通某公司生产的淤泥陶粒泡沫混凝土砌块进行试验, 砌块技术性能见表1。

2 陶粒泡沫混凝土砌块与常见墙体材料比较分析

墙体传热系数和热惰性指标能更准确表征墙体材料对节能的影响, 表2为常见墙体材料与淤泥陶粒泡沫混凝土砌块热工性能的比较[4]。

由表2可见, 淤泥陶粒泡沫混凝土砌块在保温隔热性能方面具有十分明显的优势。考虑内外粉刷20mm普通砂浆, 墙体在同样厚度条件下淤泥陶粒泡沫混凝土砌块的传热系数是烧结多孔砖的1.96倍, 是淤泥节能砖的1.29倍;热惰性指标是烧结多孔砖的1.2倍。因此, 淤泥陶粒泡沫混凝土砌块墙体能明显提高围护结构的保温隔热效果。仅就主墙体而言, 陶粒泡沫混凝土砌块墙体无需再做任何保温措施即能轻松达到节能65%的要求。

3 陶粒泡沫混凝土砌块与常见墙体材料经济技术比较分析

按照GB 50176—93《民用建筑热工设计规范》给出的保温墙体的平均传热系数和热惰性指标计算方法, 以居住建筑为例, 平均传热系数计算参数为:开间3.6m, 层高3m, 梁250mm×墙厚, 板厚150mm, 柱240mm×墙厚, 窗户1800mm×1500mm, 热桥部分占墙体31.4%。

按照江苏省建筑工程预算定额 (2010版) , 材料价格采用南通市建设工程造价信息2011年第11期, 不计各项费率及税金[5], 计算得出的每m2墙体直接成本见表3。

以相近的外墙平均传热系数作为参照, 比较不同保温体系墙体的经济性能。在所列举的四种保温墙体做法中, 陶粒泡沫混凝土砌块自保温墙体的直接成本最低, 约为烧结多孔砖的3/4、混凝土双排孔砌块的3/5左右;与淤泥节能砖相比, 其直接成本也低了3.21元/m2, 就经济性而言, 陶粒泡沫混凝土砌块自保温墙体具有明显的优势。

对淤泥节能砖和陶粒泡沫混凝土砌块两种自保温墙体进行分析可发现, 虽然两者的直接成本相差不大, 但淤泥节能砖外墙平均传热系数比陶粒泡沫混凝土砌块外墙平均传热系数大, 前者比后者高7.82%;同时陶粒泡沫混凝土砌块的墙体厚度较小, 与淤泥节能砖240mm墙体相比, 也可带来50mm厚的使用空间, 按房屋开间3.6m计算, 可增加使用面积0.18m2, 具有明显的经济和社会效益。

4 全淤泥陶粒泡沫混凝土自保温墙体的节能技术

4.1 满足夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准50%的单一墙体技术要求

DGJ32/J 71—2008《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》规定, 外墙平均传热系数的计算值按外墙主墙体和各周边热桥部位的传热系数对其面积的加权平均计算求得, 其计算公式如下:

式中, Km—外墙的平均传热系数;

Kp—外墙主墙体的传热系数;

Fp—外墙主墙体部位的面积;

KB1、KB2、KB3—外墙各周边热桥部位的传热系数;

FB1、FB2、FB3—外墙各周边热桥部位的面积。

以居住建筑为例, 外围护墙体采用240mm厚全淤泥陶粒泡沫混凝土自保温墙体, 专用粘结剂干法施工。

经热工计算, 240mm厚淤泥陶粒泡沫混凝土砌块主墙体的传热阻为1.196m2·K/W, 双面粉刷20mm混合砂浆, 外墙的传热阻为1.24m2·K/W, K为0.808W/m2·K, 围护墙体热惰性指标D为4.52。

为了防止热桥部分内表面结露, 须对热桥进行处理, 采用外贴40mm厚陶粒泡沫混凝土片的技术, 经热工计算热桥部位的传热阻R为0.57m2·K/W, 大于0.52m2·K/W, 满足DGJ32/J 71—2008中对热桥传热阻的要求。

考虑结构性热桥在内的围护墙体的传热阻 (对设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的混合结构多层住宅, 当建筑物各朝向窗墙面积比的平均值不大于0.31时, 240mm厚墙的热桥面积大约是主墙体面积的31.4%) , 则:

对热桥面积大约是主墙体面积的50%的框架剪力墙建筑, Km=Kp+ (Kb-Kp) Fb/F=1.279W/m2·K, Rm=0.78m2·K/W>0.74m2·K/W。符合DGJ32/J 71—2008对墙体传热阻、热惰性指标的要求, 表明采用全淤泥陶粒泡沫混凝土砌块单一材料墙体即可满足夏热冬冷地区居住建筑节能50%的要求。

4.2 满足夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准65%的单一墙体技术要求

主墙体采用240mm厚全淤泥陶粒泡沫混凝土砌块, 热桥部分处理采用20mm厚聚氨酯喷涂。240mm厚双面粉刷20mm混合砂浆的淤泥陶粒泡沫混凝土砌块主墙体的传热阻R为1.24m2·K/W, K为0.808W/m2·K。经热工计算热桥部位的传热阻R为1.002m2·K/W, K为0.997W/m2·K, 按热桥面积占主墙体面积的31.4%考虑, 外墙平均传热系数0.868W/m2·K, 传热阻1.15m2·K/W, 大于1.1m2·K/W, 符合DGJ32/J 71—2008对墙体传热阻、热惰性指标的要求, 表明采用全淤泥陶粒泡沫混凝土砌块单一材料墙体即可满足夏热冬冷地区混合结构多层住宅建筑节能65%的要求。

5 结语

与常见的保温墙体材料相比, 全淤泥陶粒泡沫混凝土砌块具有保温隔热性能、耐久性能、经济性能优越的优势, 同时该材料的主要原料利用长江淤泥和固体废弃物, 符合建设部提出的节能、节地、节水、节材的指导思想。热桥适当处理的全淤泥陶粒泡沫混凝土砌块可满足居住建筑节能设计标准50%、65%的单一墙体技术要求。因此, 全淤泥陶粒泡沫混凝土砌块具有明显的技术经济优势, 值得推广应用。

参考文献

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[3]张淑丰, 王黎华.蒸压加气混凝土墙体自保温体系[J].建筑节能, 2008 (7) :34-36.

[4]中华人民共和国建设部.GB50176-93民用建筑热工设计规范.北京:中国计划出版社, 1993.

陶粒泡沫混凝土 篇6

陶粒泡沫混凝土是当前兴起的一种新型的轻质墙体材料[1],建筑综合造价也比较合理,该材料可以达到节能65%的现行居住建筑节能设计规范要求。与加气混凝土相比,其具有强度高、干缩变形小、吸水率低、导热系数低等优点,且生产工艺简单,设备、基建投资规模小[2]。随着建筑节能的发展,陶粒泡沫混凝土将在墙体材料中逐步占据重要的地位[3]～ [5]。该新型墙体材料在福建省尚处于起步阶段,有必要对陶粒泡沫混凝土配合比和性能进行系统研究。

本文在经试验优选粉煤灰等量取代水泥率为15%和外掺泡沫体积为每m3混凝土640L后,通过试验揭示了两种超轻陶粒及它们复合时分别对混凝土抗压强度、吸水率、干表观密度的影响程度和规律,确定了超轻陶粒复合比例、掺加方式和掺量范围,为陶粒泡沫混凝土的生产提供了可供参考的试验数据。

2 试验原材料、试验方案设计和性能测试方法

2.1 试验原材料

P.O42.5水泥,密度为3100kg/m3,3d抗压强度为20.2MPa,28d抗压强度为50.5MPa。I级磨细商品粉煤灰,密度为2083kg/m3,堆积密度为955kg/m3。300级(L)和500级(S)粘土型陶粒,两种陶粒的性能和级配分别如表1和表2所示。使用市售泡沫剂,泡沫剂:水=1:60。

2.2 配合比设计

采用外掺方式分别研究陶粒S、陶粒L以及混合陶粒对混凝土性能的影响,配合比分别如表3、表4和表5所示。

2.3 性能测试方法

首先采用压缩空气发泡技术制备泡沫,按计算配合比进行配料,采用反转出料倾翻式搅拌机同时进行搅拌,在混凝土搅拌机中加入水泥、陶粒、水、粉煤灰,搅拌均匀后掺入泡沫,最后倒入预湿沥干后的陶粒,继续搅拌直至拌合物较为均匀为止。分别成型(150×150×150)mm的试件6块,标准养护28d后其中3块测定抗压强度,另3块经(105±5)℃烘干至恒重,测定试件重量和尺寸,计算试件干表观密度,试件再浸水24h,取出用湿布擦干表面水分,测试其重量,计算试件的24h吸水率。

3 试验结果和分析

3.1 陶粒S对混凝土性能的影响

陶粒S不同掺量时对混凝土试件28d抗压强度、干表观密度和吸水率的影响结果如图1、图2和图3所示。随着陶粒S掺量的增加,试件的抗压强度、表观密度均逐渐降低、吸水率增大。当陶粒S掺量达到60%时,抗压强度、表观密度降低幅度很小,基本趋于稳定,吸水率却有较大幅度增大。陶粒S颗粒粒径较小,颗粒比表面积大,随陶粒S掺的量增加,颗粒与基体间的界面增加,由于水泥粉煤灰泡沫浆体较稀,颗粒与基体间的界面结构疏松,使得混凝土试件的吸水率产生较大幅度的增大,制品吸水率大,将影响其强度、导热系数和干缩率,因此,陶粒S的适宜掺量应不超过60%。

3.2 陶粒L对混凝土性能的影响

陶粒L不同掺量时对混凝土试件28d抗压强度、干表观密度和吸水率的影响结果如图4、图5和图6所示。是在陶粒L掺量不超过60%时,随着陶粒L掺量的增加,试块的抗压强度、表观密度逐步降低、吸水率提高。但掺量超过60%后,试块的抗压强度、表观密度测定值出现较大波动,分析与试件成型时取样的均匀性有关,由于陶粒L颗粒大,堆积密度很小,在较稀的水泥粉煤灰泡沫浆体中极易上浮,由于陶粒上浮,试件成型抹平时去掉的陶粒无法保持一致,使得试件的材料组成产生极大波动,影响到试件性能的测定值。总体分析陶粒L对混凝土性能的影响规律应该与陶粒S对混凝土性能的影响规律是相似的,陶粒L的适宜掺量也应不超过60%。

考虑到陶粒L的堆积密度约为陶粒S堆积密度的一半,当两者质量相等时,陶粒L的体积约是陶粒S体积的一倍,陶粒L易上浮,过多使用陶粒L将会影响制品材料组成的均匀性,因此,试验中确定混合陶粒的质量比为陶粒L:陶粒S=4:6。

3.3 混合陶粒对混凝土性能的影响

混合陶粒不同掺量时对混凝土试件28d抗压强度、干表观密度和吸水率的试验结果如图7,图8和图9所示。混合陶粒对混凝土性能的影响规律与单一陶粒对混凝土陶粒的影响规律相似,但性能的波动性明显降低,说明试验选择的两种陶粒的复合比例是正确的。通过对比图1～图9可知,掺混合陶粒时试件的抗压强度掺单一陶粒试件抗压强度之间,表观密度则比掺单一陶粒试件的表观密度低。但是试件的吸水率较掺单一陶粒试件的吸水率有明显增大,特别是在混合陶粒掺量较低时吸水率增大幅度较大,这可能是由试验误差引起的。

5 结论

(1)不同陶粒的不同掺量,导致试件的性能发生变化,并且单掺300级陶粒、500级陶粒和两者复合掺加对泡沫混凝土试件抗压强度、干表观密度和24h吸水率的影响规律相似,即随陶粒掺量的增加,混凝土的抗压强度、干表观密度降低,24h吸水率增大,但影响程度有所不同:当500级陶粒掺量超过60%时,抗压强度、表观密度降低幅度很小,基本趋于稳定,吸水率却有较大幅度增大;当300级陶粒掺量超过60%时,试块的抗压强度、表观密度测定值出现较大波动。所以,单掺300级陶粒或500级陶粒时,陶粒的适宜掺量应不超过60%。

(2)若300级陶粒与500级陶粒复合掺加,考虑到300级陶粒的堆积密度为500级陶粒的一半,当两者质量相等时,300级陶粒的体积约为500级的一倍,并且300级陶粒在稀的浆体中易上浮,影响混凝土材料组成均匀性,所以混合陶粒的复合质量比宜为300级陶粒:500级陶粒=4:6。

参考文献

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结构陶粒混凝土的施工措施 篇7

轻骨料混凝土与普通混凝土相比, 具有早期强度高、开裂趋势低、适合现代快速施工等特点, 而且在工程实践中效果非常明显。本文概述了结构陶粒混凝土的优点, 对结构陶粒混凝土的施工措施进行了分析。

1 结构轻骨料混凝土的优点

1.1 质量轻

结构用轻骨料混凝土采用人工煅烧生产的高强陶粒代替天然石子作为骨料, 混凝土强度可以达到C 60, 而密度通常比普通混凝土轻20 %～40 %;可减少地基荷载, 节约材料用量, 提高构件运输和吊装效率, 改善建筑功能, 特别是在高层和大跨结构上, 其综合技术经济效果更为显著。

(1) 在同样恒载下, 可达到更大的跨度, 给建设师提供了更大的设计灵活性, 以满足现代房建 (尤其是场馆建筑和纪念性建筑物) 对结构和美学的需要。

(2) 在不增加恒载的前提下, 截面高度可以增加。

(3) 无需加固基础, 可以增加层数或层高。

1.2 综合效益高

目前, 国内高强轻骨料的生产尚处于发展阶段, 生产厂家少, 单厂生产规模较小, 导致产品成本和运输费用较高, 使得结构轻骨料混凝土的原材料成本比同强度等级的普通混凝土要高80～200元/m3。但由于采用结构轻骨料混凝土减轻了建筑物的自重, 降低了基础处理费用, 缩小结构断面而增加使用面积, 可以降低工程造价5 %～10 %, 综合技术经济效果好, 可通过以下方式获得较好的整体经济效益。

(1) 下部结构和基础造价大为降低;或在同样的基础上增加楼层。

(2) 配筋 (包括普通配筋、预应力筋和构造配筋) 、模板、脚手架费用减少。

(3) 无需加固基础和下部结构, 就可以对旧楼进行加层, 增加其使用面积。

(4) 无需改变现有支撑体系, 就可以加宽或者替代旧桥面, 从而为桥梁维修和翻新提供了更大的灵活性;并通过施工时间的缩短, 减少了施工成本。

(5) 采用预制构件时, 其运输和架设费用大大减少。

1.3 抗震性能好

由于轻骨料混凝土密度小、质量轻、弹性模量低, 在地震荷载作用下所承受的地震力小, 振动波的传递速度也较慢, 且结构的自振周期长, 对冲击能量的吸收快, 减震效果显著。若在承重结构采用轻骨料混凝土的同时, 在围护结构也采用轻骨料混凝土小砌块作填充墙, 可大大减轻建筑物的质量, 其抗震效果将更显著。

例如, 经历1976年唐山大地震的京津地区的几十栋采用轻骨料混凝土的工业与民用建筑, 即使其周围的砖混结构遭受严重破坏或倒塌, 它们基本上完好无损, 说明其抗震性能优良。再如地处强震区的美国加州已采用轻骨料混凝土建造了15座桥梁, 加州旧金山海湾2001年开工建设的Benicia Martinez新桥按1 000～2 000年一遇的地震可能性设计, 在2 716 m长的整个预应力箱梁上部结构采用了轻骨料混凝土。

1.4 低开裂趋势

与普通砾石混凝土相比, 轻骨料混凝土的极限延伸率较大, 而热膨胀系数较小, 因此, 在同样的约束条件和温差作用下, 轻骨料混凝土的开裂趋势较小。例如, 在英国标准BS 8110—97《Code of practice for design and construction》中, 考虑到上述差异, 对烧结粉煤灰陶粒混凝土的最大温差限定放宽至普通砾石混凝土的2.5倍。

轻骨料混凝土可以用轻骨料内部所含的水分进行养护。在温和气候条件下, 这足以保持适宜的水化作用, 不需要外加湿麻袋或塑料薄膜等阻止水分蒸发, 说明轻骨料混凝土质量对养护条件的敏感性下降。据1982年对日本东京高速公路33万m2陶粒混凝土桥面板表面的调查, 其开裂程度是普通混凝土桥面板的1/3。

1.5 高耐久性

(1) 骨料与砂浆之间良好的弹性协调性, 减少了内应力以及相应的微裂纹。

(2) 骨料与砂浆之间粘结紧密、界面致密, 强化了普通混凝土中最薄弱的环节。

(3) 高抗渗性。

(4) 高抗腐蚀能力。

(5) 结构轻骨料混凝土已经有在严酷暴露条件下的海洋结构物以及桥梁中成功应用80多年的实例。

关于轻骨料混凝土结构物的耐久性问题, 有人担心其钢筋可能比普通混凝土更易于遭受锈蚀。但试验研究和对10余个工程的实测资料表明, 在正常使用条件下, 用普通砂作细骨料配制的密实轻骨料混凝土, 无论是预制的还是现浇的, 室内的还是室外的, 墙体还是雨罩, 桥梁还是其他构筑物, 其混凝土保护层按一般设计要求 (2～3 cm) , 在使用20多年后钢筋没有锈蚀现象。在一些较干燥的地区, 有的碳化深度虽已超过混凝土保护层的厚度, 但钢筋仍然完好。实测还表明, 轻骨料混凝土的后期强度仍在继续增长, 其抗冻性也很好。这些都说明轻骨料混凝土的耐久性良好。

1.6 高耐火性

轻骨料混凝土的导热系数低, 热阻值大, 其热导率为0.233～0.523 W/ (m·K) , 仅为普通混凝土的12 %～33 %。在高温作用下, 温度由表及里的传递速度将大为减慢, 可起到保护钢筋的作用, 其耐火极限时间可达3～4 h。对于同一耐火等级的构件, 钢筋轻骨料混凝土板的厚度可比普通混凝土减薄20 %～30 %。

2 技术难点与应对措施

2.1 技术难点

普遍认为, 与普遍混凝土相比, 泵送轻骨料混凝土易分层离析、坍落度损失快、轻骨料在压力下会从混凝土中吸收水分而导致堵泵以及混凝土难以振捣密实等问题。

(1) 由于轻骨料的多孔性, 骨料吸水率大, 普通黏土陶粒轻骨料常压下1 h的吸水率一般达到10.5 %, 在泵压条件下还会增加。在泵送过程中, 吸水不饱和的骨料会从水泥浆中吸水, 使拌合物的流动性下降, 易出现堵泵问题。

(2) 轻骨料的密度小, 在拌合物粘聚性低时, 轻骨料易上浮产生离析, 降低拌合物的工作度, 容易出现堵泵。

(3) 轻骨料混凝土在运输过程中以及振动作用下, 轻骨料易上浮, 导致拌合物产生离析, 严重影响构件质量。

(4) 当泵压增加时, 混凝土中的空气被压缩到轻骨料中, 这也是轻骨料混凝土具有可压缩性的原因。

2.2 技术措施

(1) 改进拌合物质量, 使其既具有良好的粘聚性, 又具有大的流动性。轻骨料混凝土采用预拌生产, 便于管理和质量控制。

(2) 在陶粒进场后, 应对陶粒的初始含水率、堆积密度、表观密度、筒压强度进行检测, 作为配方计算的依据。生产前, 应对陶粒的湿容重、含水率、湿表观密度进行检测, 并根据实测的数据对配方进行调整。

(3) 在实际生产施工前, 首先在搅拌站砌1个水池, 将陶粒在水池中浸泡24 h以上, 使陶粒充分饱水, 以减少陶粒在泵压下的吸水。

(4) 严格计量投料。根据施工配合比, 检查电脑自动计量结果, 监控每盘原材料的计量情况, 材料足量配齐后方可开始搅拌。

(5) 混凝土搅拌均匀后, 目测监控轻骨料混凝土装车时的流动性, 判断拌合物性能合格后方能正常装车。

(6) 加强对轻骨料混凝土拌合物和易性的出厂检验, 增加抽测频次。

(7) 加强车辆调度管理, 合理控制混凝土出机至泵送的时间间隔 (尽量≯2 h) , 以减少拌合物流动度损失, 适宜泵送施工。

3 施工与养护

3.1 施工浇注、成型控制

(1) 为确保施工顺利, 根据施工现场的实际情况和混凝土浇注速度的要求, 布置好输送泵及运输车。

(2) 为提高泵送效率及浇注速度, 科学布管, 逐步退管浇注, 避免输送管经常拆除、冲洗和接长, 减少混凝土的暴露面, 在先浇注的混凝土初凝前覆盖上新的混凝土。

(3) 在实际施工时, 应按照JCJ 51—2002《轻骨料混凝土技术规程》的规定进行操作。

(4) 轻集料混凝土拌合物浇注倾落的自由高度应≯1.5 m。若倾落高度>1.5 m, 应加串筒、斜槽、溜管等辅助工具使其下落, 避免拌合物离析。

(5) 轻集料混凝土拌合物应采用机械振捣成型。对流动度大、能满足强度要求的塑性拌合物以及保温类轻集料混凝土拌合物, 可采用插捣成型。

(6) 干硬性轻集料混凝土拌合物浇注构件, 应采用振动台或表面加压成型。

(7) 现场浇注的竖向结构物 (如大模板或滑模施工的墙体) 应分层浇注, 每层浇注厚度宜控制在300 mm左右。

(8) 浇注上表面积较大的构件, 其厚度在20 cm以下时, 可采用表面振动成型;浇注厚度>20 cm时, 宜采用插入式振捣器振捣密实后, 再进行表面振捣。

(9) 采用插入式振捣器振捣时, 插入间距不应大于棒的振动作用半径的1倍。连续多层浇注时, 插入式振捣器应插入下层拌合物约5 cm。

(10) 振捣延续时间以拌合物捣实为准, 振捣时间不宜过长, 以防止集料上浮。振捣时间随拌合物稠度、振捣部位等不同, 宜在10～30 s之间。

(11) 浇注成型结束后, 宜采用拍板、刮板、辊子或振动抹子等工具及时将浮在表层的粗集料颗粒压入混凝土内。若颗粒上浮面积较大, 可采用表面振动器复振, 使砂浆返上再抹面。

3.2 养护

(1) 尽管轻集料混凝土由于陶粒预先吸入的水分可在混凝土中发挥“内养护”的作用, 但混凝土浇注后仍需采取养护措施。

(2) 柱、梁构件带模养护≮14 d, 板面养护主要是保持混凝土具有适宜的温度和湿度。

(3) 在混凝土收光凝结后, 用湿草席、黑塑料布覆盖, 保持混凝土面有水分, 减少刮风对混凝土表面水分蒸发以及温湿度的影响, 以减少开裂趋势, 养护时间≮7 d。

4 检验与验收标准

轻骨料混凝土检验方法按GBJ 107—87《混凝土强度检验评定标准》执行。每100盘且≯100 m3的同配比的混凝土, 取样次数≮1次;每一工作班拌制的同配合比混凝土不足100盘时, 取样次数≮1次。

轻骨料混凝土工程的验收, 应按GB 50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定执行。

5 结语

轻骨料混凝土的施工要点是要掌握其性能, 保证其具有良好的粘聚性和大的流动性, 但又要防止产生离析。由于陶粒质量轻、易上浮, 在混凝土浇注振捣时, 振捣时间不宜过长。上浮面积较大时, 可采用表面振动器复振, 进行2次混凝土面收光, 并覆盖养护。

参考文献

[1]关淑君.对轻集料粒型的思考[J].墙材革新与建筑节能, 2001, (2) :45.

[2]JG J 12—2006, 轻骨料混凝土结构技术规程[S].

[3]龚洛书.我国轻集料生产和应用的现状与展望[J].房材与应用, 1997, (6) :12-14.

陶粒混凝土的工作性能研究 篇8

工作性能是评定混凝土质量的一个重要指标, 它直接关系到混凝土的施工进度和施工质量, 同时它还直接影响到硬化混凝土的力学性能和耐久性。一般情况下对陶粒混凝土的工作性能进行研究主要可以从流动性、匀质性和稳定性等方面出发。由于陶粒具有颗粒密度娇小的特点, 因此陶粒混凝土在拌合施工过程中容易出现分层离析的问题。并且陶粒具有吸水率较高的特点, 在一系列的施工过程中会不间断的吸水, 这会对陶粒混凝土的工作性能造成不利的影响。本文将从陶粒的性能、水泥浆体粘度和陶粒混凝土的施工工艺方面出发研究这几个因素对陶粒混凝土工作性能的影响。

2 陶粒混凝土拌合物的工作性能评价指标

一般情况下对陶粒混凝土拌合物的工作性能进行评价, 可以从流动性、匀质性以及粘聚性等方面出发。对于陶粒混凝土工作性能的评价目前还没有制定统一的标准, 本文将从以下几个指标对陶粒混凝土的工作性能进行评价。

2.1 坍落度和扩展度

对于陶粒混凝土拌合物流动性和粘聚性的评价可以采用坍落度和扩展度这两个指标。坍落度和扩展度的检测方法具有简单方便的特点, 因此适用范围较广。但是, 这两种指标的评价方法存在各自的缺点, 对于大流动性的轻集料混凝土可以采用坍落度和扩展度相结合的评价方法对混凝土的流动性和稠度进行评价。

2.2 分层度

由于陶粒具有上浮的作用, 在陶粒混凝土的拌合过程中, 陶粒主要会集中到上层拌合物中, 而下层拌合物中的陶粒含量会相对较少, 根据这种情况可以采用振捣后陶粒混凝土上下层拌合物中陶粒质量的差异以评价陶粒混凝土在振捣过程中的运动情况, 采用分层度这一概念对其进行评价。分层度试验是指陶粒混凝土在经过规定时间振捣之后, 采用分层度设备对上下层拌合物中骨料含量进行测量, 并根据上下层骨料含量的差异对拌合物的抗分层和抗离析性能进行评价。

本文进行陶粒混凝土分层度试验所采用的仪器如图1所示。该设备为钢筒, 其直径为200mm, 高度为100mm, 上中下三层之间相互联通。在分层度的试验过程中, 首先将混凝土拌合物装入到钢筒中, 接着对其进行一定时间的振捣, 之后将上下层的拌合物取出, 然后分别将上下层的拌合物装入到体积为3L的圆柱体钢筒内测量出拌合物的质量, 并计算出拌合物的湿表观密度, 之后再将其经过筛孔尺寸4.75mm的钢筛, 采用水将拌合物的水泥砂浆洗净, 挑出其内的陶粒, 最后经过烘干处理测量上下层拌合物中所含有的陶粒质量。

将测量得到的上下层拌合物的湿表观密度差与平均湿表观密度的比值定义为拌合物的密度分层度;将测量得到的上下层拌合物的粗集料质量差与平均粗集料质量的比值定义为拌合物的粗集料质量分层度。

拌合物的密度分层度和粗集料分层度越低, 则可以说明拌合物的匀质性越好, 从而可以表明拌合物的抗分层和抗离析性能越好。

3 陶粒混凝土拌合物的工作性能研究

对于陶粒混凝土拌合物的工作性能的主要影响因素包括陶粒的性能、水泥浆体的粘度等。以下将从这几个因素出发研究各个因素的变化对陶粒混凝土拌合物工作性能的影响。

3.1 试验材料

⑴陶粒。采用700级圆球型页岩陶粒, 如表1所示为陶粒的主要性能指标。

⑵水泥。采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。

⑶粉煤灰。采用Ⅱ级粉煤灰。

⑷砂。采用Ⅱ级级配天然河砂, 其堆积密度为1630kg/m3。

⑸高效减水剂。采用HYNF-1高效减水剂。

⑹水。采用自来水进行拌合即可。

3.2 配合比设计

在本试验中, 采用松散体积法对陶粒混凝土的配合比进行设计。如表2所示陶粒混凝土的试验配合比。表中A2表示陶粒混凝土的基准配合比, 预湿时间为1h, 级配为5~20mm连续级配。A1和A4则表示原材料及用量与A1相同, 但是预湿时间不同, A1的预湿时间为0h, A4的预湿时间为24h。A3表示除了陶粒的级配, 其他方面均与A1相同的配合比, 陶粒的级配为5~31.5mm的连续级配。B组配合比则表示其他均与基准配合比相同, 但是采用粉煤灰部分代替水泥, 各个掺量不同。C组配合比表示其他均与基准配合比相同, 但是采用磨细矿粉部分取代水泥, 各个掺量不同。D组配合比表示其他均与基准配合比相同, 但是采用粉煤灰和磨细矿粉部分取代水泥, 各个掺量不同。E组配合比表示其他均与基准配合比相同, 但是其中掺加不同掺量的高效减水剂。F组配合比表示其他均与基准配合比相同, 但是掺加不同掺量的粉煤灰和高效减水剂。

3.3 试验结果分析

3.3.1 陶粒对拌合物工作性能的影响

在本试验中所采用的陶粒粒径分别为20mm和31.5mm两种。如表3所示为陶粒最大粒径对混凝土性能的影响结果。

从表3中可以清楚的看出, 随着陶粒最大粒径的增大, 拌合物密度分层度和质量分层度显著增大, 这主要是因为随着陶粒最大粒径的增加, 陶粒的上浮速度不断增大。随着陶粒最大粒径的增大, 硬化混凝土的抗压强度逐级减小, 这是因为随着陶粒粒径的增大, 陶粒的颗粒强度逐级降低。

从图2中可以清楚的看出, 随着陶粒预湿时间的增加, 陶粒的吸水率逐级增大, 之后增加缓慢, 24h预湿时间的吸水率比1h预湿时间的吸水率增加了58%。因此在常压的情况下采用浸泡法预湿陶粒时, 应将预湿时间控制在24h为宜。

如表4所示为陶粒的预吸水时间对混凝土性能的影响。从表中可以清楚的看出, 随着预吸水时间的注浆增大, 混凝土的流动性不断增大, 这是因为预湿处理之后的陶粒, 在混合料拌和过程中对水的吸收量会减少, 因此能够起到表面润滑的作用。预湿处理之后的陶粒密度分层度和质量分层度会比未预湿的陶粒有非常显著的降低。预湿处理之后的陶粒硬化混凝土28d抗压强度会比未预湿陶粒硬化混凝土的抗压强度有所提高。

3.3.2 水泥浆体对拌合物工作性能的影响

⑴矿物掺合料的影响

如表5所示为粉煤灰对混凝土性能的影响。从表中可以看出, 随着粉煤灰取代率的逐渐增大, 陶粒混凝土的流动性有非常显著的提高, 而混凝土的强度则有所降低。

如表6所示为磨细矿粉对陶粒混凝土性能的影响结果。从表中可以看出, 单掺矿粉对拌合物流动性的影响不大, 拌合物的匀质性有一定的提高。随着矿粉掺量的逐级增加, 陶粒混凝土的密度分层度和质量分层度具有非常明显的降低。当矿粉的掺量为10%和20%时, 混凝土的强度显著的提高, 但是当掺量达到30%, 混凝土的强度反而有所降低。

如表7所示为粉煤灰和矿粉复掺对混凝土性能的影响。从表中可以看出, 当在混凝土中复掺10%的粉煤灰和10%的矿粉之后, 拌合物的流动性和匀质性有明显的提高, 并且强度也得到了一定的提高。但是当复掺的比例达到30%时, 拌合物的流动性有所提高, 但是匀质性则有所降低。复掺的比例达到30%时, 混凝土的强度有所降低。

⑵高效减水剂

如表8所示为高效减水剂对混凝土性能的影响。从表中可以清楚的看出, 随着高效减水剂的掺量的增大, 拌合物的流动性显著增大, 并且密度分层度和质量分层度也有所增加, 但是会影响混凝土的抗压强度。

4 总结

本文从陶粒性能和水泥浆体粘度等方面出发, 进行了陶粒粒径、陶粒预吸水程度、矿物掺和料以及高效减水剂的改变对陶粒混凝土性能的影响试验, 从而得到了相应的影响规律。这对陶粒混凝土的配置和工程的应用提供了一定的指导作用, 具有非常显著的现实意义。

参考文献

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[2]李路苹.陶粒轻集料结构混凝土的性能试验及其节能效果分析[D].浙江大学, 2015.

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[4]张冰.粉煤灰陶粒混凝土基本性能及相关耐久性能研究[D].内蒙古科技大学, 2012.