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名師講壇:CL60輕骨料自密實(shí)混凝土的試驗(yàn)研究與施工技術(shù)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2009-10-16  來源:中國混凝土網(wǎng)  作者:湖南城建職業(yè)技術(shù)學(xué)院 劉孟良
核心提示:名師講壇:CL60輕骨料自密實(shí)混凝土的試驗(yàn)研究與施工技術(shù)

  摘要:高強(qiáng)輕骨料自密實(shí)混凝土因具有良好的輕質(zhì)、高強(qiáng)、隔熱、保溫、抗震等性能,而在減輕建筑物總體質(zhì)量、節(jié)約工程造價(jià)、促進(jìn)工業(yè)廢棄物循環(huán)利用等方面發(fā)揮著日益重要的作用,符合節(jié)能和環(huán)保的要求。粉煤灰陶粒具有顆粒圓澀、強(qiáng)度高、密度小的特點(diǎn),適合配制高強(qiáng)輕骨料自密實(shí)混凝土。

  關(guān)鍵詞:高強(qiáng)輕骨料自密實(shí)混凝土;粉煤灰陶粒;筒壓強(qiáng)度;配合比,施工技術(shù)

  0 引言

  輕骨料混凝土又名輕集料混凝土,是用輕粗骨料、輕細(xì)骨料、水泥、水及必要時(shí)加入的化學(xué)外加劑和礦物摻合料配制而成,并且在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下,28d齡期的干表觀密度小于1950kg/m³的混凝土。輕骨料料混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到CL30及以上者稱為高強(qiáng)輕骨料混凝土。盡管高強(qiáng)輕骨料混凝土單位立方米造價(jià)比同強(qiáng)度等級(jí)的普通密度混凝土要高,但高強(qiáng)輕骨料混凝土輕質(zhì)高強(qiáng),能夠減輕建筑物的自重,降低基礎(chǔ)處理費(fèi)用,縮小結(jié)構(gòu)斷面和增加使用面積,可降低工程造價(jià)5%~10%,同時(shí)還具有良好的耐久性、耐火性、抗震性和抗裂性能,因而具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

  1 高強(qiáng)輕骨料混凝土的發(fā)展及在我國的現(xiàn)狀 

  20世紀(jì)30年代開始,美國和前蘇聯(lián)因缺少天然骨料大量生產(chǎn)和使用了人造輕骨料,所以輕骨料混凝土在這兩個(gè)國家得到飛速發(fā)展。但直到20世紀(jì)50年代,大部分輕骨料混凝土在世界范圍內(nèi)仍被當(dāng)作非結(jié)構(gòu)材料使用,20世紀(jì)90年代初期,美國、日本、挪威等國家研究了高性能輕骨料混凝土的配合比、生產(chǎn)工藝、高性能輕骨料等,編制了一系列的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)文件,并重點(diǎn)改善了輕骨料混凝土的工作性和耐久性,使之應(yīng)用于高層建筑和大跨度結(jié)構(gòu)中,取得了一定的成果,有力推動(dòng)了高強(qiáng)輕骨料混凝土的發(fā)展。

  在我國,雖然高強(qiáng)輕質(zhì)溫凝土近年來發(fā)展很快,但總體研究水平和在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用仍處于起步階段,主要表現(xiàn)為強(qiáng)度等級(jí)偏低,輕骨料質(zhì)量有待提高。這主要是由于國內(nèi)輕骨料混凝土過多偏重于墻體材料的應(yīng)用,而用于承重結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)輕骨料混凝土的生產(chǎn)與開發(fā)并沒有受到應(yīng)有的重視,輕骨料混凝土的發(fā)展缺乏統(tǒng)一的管理和協(xié)調(diào)。當(dāng)前,隨著國家對(duì)建筑節(jié)能和建筑物功能性要求的提高,高強(qiáng)高性能輕骨料混凝土的研究和應(yīng)用也得到了快速發(fā)展。

  2 高強(qiáng)輕骨料混凝土配合比試驗(yàn) 

  目前,我國輕骨料產(chǎn)量已經(jīng)超過200萬m3/年,但品種比較多,性能差異比較大,許多品種滿足不了高強(qiáng)高性能輕骨料混凝土對(duì)骨料性能的要求。經(jīng)過查閱相關(guān)資料,選擇了湖南某建材廠生產(chǎn)的粉煤灰陶粒做為輕骨料研究試配CL60輕骨料混凝土,該產(chǎn)品具有顆粒圓澀、強(qiáng)度高、密度小的特點(diǎn),適合配制高強(qiáng)輕骨料自密實(shí)混凝土。其筒壓強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到10.7 MPa以上(見表1),個(gè)別批次的產(chǎn)品甚至達(dá)到了15.0 MPa以上。這為我們進(jìn)行CL60輕骨料混凝土試驗(yàn)創(chuàng)造了條件,在試驗(yàn)過程中找們進(jìn)行了泵送輕骨料混凝土的試驗(yàn)(見表2),初坍落度大于20cm,擴(kuò)展度大于50cm,60min坍落度不小于18cm,同樣取得了良好的效果。分析其原因,主要是該粉煤灰陶粒的圓度非常好,級(jí)配合理其表面又是麻澀面并且陶粒的強(qiáng)度相對(duì)較高,因此只要配合比設(shè)計(jì)的合理就能夠配制出流動(dòng)性很好的混凝土,達(dá)到自密實(shí)免振搗自流平的要求。

  表1中粉煤灰陶粒的檢測結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求,這對(duì)我們進(jìn)行高強(qiáng)輕骨料混凝土的試驗(yàn)研究提供了保障。依據(jù)JGJ 51-2002《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》我們?cè)O(shè)計(jì)了高強(qiáng)輕骨料混凝土配合比和高強(qiáng)輕骨料自密實(shí)混凝土配合比,不僅強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,而且混凝土干表觀密度也降了下來。

  表3中5-2、6-2組配合比的干表觀密度均小于1950kg/m³,而且這兩組配合比強(qiáng)度等級(jí)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過125次的凍融試驗(yàn),其強(qiáng)度滿足抗凍性要求,質(zhì)量損失遠(yuǎn)小于5%的要求。混凝土抗?jié)B試驗(yàn)當(dāng)水壓達(dá)到2.0 MPa時(shí),劈裂后平均滲透高度為1.3cm,試塊表面無滲透。

  3 高強(qiáng)輕骨料混凝土的施工 

  在施工前24 h,應(yīng)對(duì)輕骨料進(jìn)行淋水預(yù)溫處理。在攪拌前1h停止淋水,經(jīng)充分瀝水之后測定其含水率,以控制攪拌時(shí)的用水量。輕骨料上料時(shí)應(yīng)去除骨料中的集水。輕骨料混凝土在攪拌時(shí)的投料次序?qū)炷涟韬臀锏男阅苡绊懞艽?。?jīng)過試驗(yàn)采用先攪拌均勻干料,再把水及外加劑同時(shí)加入的攪拌工藝,通過實(shí)踐證明,此攪拌工藝可行?!罢駝?dòng)時(shí)間短,振動(dòng)間距短”是輕骨料混凝土振動(dòng)成型時(shí)的操作原則?;炷练謱诱駬v,每層控制在30cm以內(nèi),插點(diǎn)要均勻,振盜時(shí)間不宜過長,否則會(huì)使陶粒和砂漿分離。在振搗時(shí)和振搗后,下層陶粒由于上部砂漿的阻擋不會(huì)浮上來,只有面層的陶粒容易產(chǎn)生露面現(xiàn)象,當(dāng)出現(xiàn)露面現(xiàn)象時(shí),可用木拍及時(shí)將浮在表層的輕粗骨料顆粒壓入混凝土內(nèi)。若顆粒上浮面積較大,可采用表面振動(dòng)器復(fù)振,使砂漿返上,再做抹面?;炷翝仓尚秃髴?yīng)及時(shí)覆蓋和噴水養(yǎng)護(hù)并嚴(yán)格控制拆模時(shí)間,保證24h后拆除模板,拆模后也應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于14d。

  4 高強(qiáng)輕骨料混凝土的發(fā)展應(yīng)用前景 

  (1) 利用工業(yè)廢料制造輕骨料可以變廢為寶,降低生產(chǎn)成本,減少天然骨料的開采,有利于保護(hù)環(huán)境,能夠充分、合理、節(jié)約地利用能源,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

  (2) 應(yīng)充分發(fā)揮高強(qiáng)輕骨料混凝土在建筑節(jié)能上的作用,利用國內(nèi)外成熟的工程經(jīng)驗(yàn)來推動(dòng)輕骨料混凝土在結(jié)構(gòu)工程中的廣泛應(yīng)用。

  (3) 不同類型的高強(qiáng)輕骨料混凝土具有特殊的性能,能夠滿足工程上的特殊要求,應(yīng)大力發(fā)展各類纖維增強(qiáng)型輕骨料混凝土、次輕淚凝土等,以滿足工程上的不同要求,提高經(jīng)濟(jì)效益。

  (4) 應(yīng)加速高強(qiáng)輕骨料混凝土工程技術(shù)應(yīng)用規(guī)程的編制。對(duì)于高強(qiáng)輕骨料混凝土在工程中的應(yīng)用,有關(guān)同家都有自己的設(shè)計(jì)、施工規(guī)范,為推廣高強(qiáng)輕骨料混凝土在工程中應(yīng)用,我國應(yīng)進(jìn)一步建立健全自己的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程規(guī)范。

  總之,高強(qiáng)輕骨料混凝土無論在組成、結(jié)構(gòu)還是性能方面,與普通混凝土相比,都有很大的不同。因此開展高強(qiáng)輕骨料混凝土的研究,意義十分顯著。

  參考文獻(xiàn):

[1] GB/T 17431,輕骨料及其試驗(yàn)方法[S] 

[2] JGJ 51-2002,輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程[SJ 

[3]王金晶,劉志奇,李彥國.新型輕骨料混凝土特性及發(fā)展[J].混凝土,2006(12):65-66

 
 
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