伴隨著建筑技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,輕骨料混凝土作為一種保溫隔熱性能的輕骨料混凝土,在工程中逐漸得到大量應(yīng)用,在建筑的外墻板、消防通道、基礎(chǔ)等部位得到更加廣泛的運(yùn)用。輕骨料混凝土具有較好的保溫性、耐火性、抗?jié)B性和重量輕的特點(diǎn),但也是因?yàn)槠渌迷牧媳旧硖厥庑阅艿挠绊?,與普通混凝土相比,輕骨料混凝土的生產(chǎn)阻力重重,多數(shù)商品混凝土企業(yè)覺得存料、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)比較麻煩,從而影響了輕骨料混凝土作為預(yù)拌混凝土的推廣。
福建的建筑行業(yè)近幾年內(nèi)飛速發(fā)展,自2008年以來預(yù)拌混凝土的市場(chǎng)需求量逐漸增大,行業(yè)監(jiān)管也越來越規(guī)范,而特殊類型的混凝土市場(chǎng)占有比重很少,還處于摸索階段,但其前景是很樂觀的;為此我公司技術(shù)部開始學(xué)習(xí)輕骨料混凝土、透水混凝土等混凝土,針對(duì)輕骨料型混凝土原材料本身特點(diǎn)及施工控制難點(diǎn)等方面開展試驗(yàn),取得了不錯(cuò)的成績(jī)和效果,現(xiàn)就輕骨料混凝土生產(chǎn)施工過程中的細(xì)節(jié)敘述如下,與大家探討相互學(xué)習(xí)。
1 輕骨料混凝土的定義
輕骨料混凝土是以輕骨料代替石子為粗骨料,以普通砂或陶砂為細(xì)骨料制備的輕骨料混凝土,由膠凝材料和輕骨料配制而成,容重不大于1900kg/m3。按用途可將其分為保溫用(密度800kg/m3以下)、結(jié)構(gòu)保溫用(密度800~1400kg/m3)、結(jié)構(gòu)用(密度1400kg/m3以上)三種。
2 輕骨料混凝土原材料
(1)輕骨料分為頁巖輕骨料、粘土輕骨料、粉煤灰輕骨料三種(見表1)。輕骨料到站后應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17431.1-2《輕集料及其試驗(yàn)方法》的要求進(jìn)行入場(chǎng)驗(yàn)收,對(duì)配制結(jié)構(gòu)用的輕骨料混凝土的高強(qiáng)輕骨料,必須檢驗(yàn)強(qiáng)度等級(jí)。須選用級(jí)配好、圓球形、無雜物混入的輕骨料。輕骨料應(yīng)有專門存放點(diǎn),不能與別的粗骨料混合,在生產(chǎn)之前要對(duì)輕骨料進(jìn)行預(yù)濕處理。
?。?)采用粉煤灰和礦粉等摻合料,并加入適當(dāng)摻量的引氣劑和增稠劑,防止新拌混凝土中輕骨料上浮,減少離析,提高混凝土的穩(wěn)定性。
?。?)水泥采用42.5號(hào)普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。
?。?)外加劑的摻量必須經(jīng)過試驗(yàn)確定,控制坍落度及坍落度經(jīng)時(shí)損失,1h坍落度經(jīng)時(shí)損失宜≤20mm/h,使混凝土在入泵時(shí)保持適宜的流動(dòng)性(一般建議施工時(shí)選擇適宜的澆筑方式,盡可能少采取泵送的方式)。
?。?)砂:中砂或粗砂,含泥量當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C10~C30時(shí)不大于5%。
表1 輕骨料的分類
分類
頁巖輕骨料
粘土輕骨料
粉煤灰輕骨料
粒徑(mm)
5~30
5~30
5~15
松散密度(kg/m3)
500~700
580~680
630~700
吸水率(%)
3.5~5.0(干燥狀態(tài)下30mm計(jì))
8.3~10(干燥狀態(tài)下1h計(jì))
16~17(干燥狀態(tài)下1h計(jì))
未熟化的片狀物
小于10~15%
—
—
粉末及粒徑小于5mm的顆粒
小于5%
小于5%
小于5mm或大于15mm的顆粒含量均不應(yīng)大于5%。
3 配合比控制
根據(jù)工程使用條件,優(yōu)化輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)參數(shù)(設(shè)計(jì)參數(shù)包括水膠比、水泥用量、用水量和砂率),其中最大水灰比以及最小水泥用量、最高水泥用量還要滿足JGJ 51-2002的規(guī)定要求;滿足抗壓強(qiáng)度、表密度和稠度的要求,嚴(yán)格控制用水量,杜絕混凝土離析,攪拌均勻。
公司試配采用湘潭中材P·O42.5水泥、湘潭電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰、坪塘砂場(chǎng)中河砂、長(zhǎng)沙華旺輕骨料(頁巖輕骨料),試配型號(hào)為L(zhǎng)C10、LC15、LC20和LC25四個(gè)型號(hào),各盤試拌效果良好,混凝土的坍落度滿足設(shè)計(jì)要求,混凝土和易性好。
本次試配其中LC25配合比及試配情況如表2所示。
表2 LC25混凝土配合比kg/m3
水膠比
砂率(%)
用水量
水泥
粉煤灰
砂
輕骨料
抗壓強(qiáng)度(MPa)
7d
28d
0.35
42
172
369
122
460
377
25.3
33.9
其中實(shí)測(cè)干表觀密度為1410kg/m3,實(shí)測(cè)濕表觀密度1500kg/m3,坍落度為180mm,和易性良好。在配合比試拌時(shí)嚴(yán)格控制用水量,采用逐次疊加的方式進(jìn)行。本次試驗(yàn)未采用外加劑,在實(shí)際生產(chǎn)中可以考慮外加劑的運(yùn)用,幫助進(jìn)行用水量的控制;砂率需適宜,過小的砂率易使輕骨料堆積,造成和易性差。
4 生產(chǎn)控制程序
(1)輕骨料拌合物必須采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌,攪拌前預(yù)濕處理輕骨料,投料順序按圖1進(jìn)行。
圖1 輕骨料混凝土生產(chǎn)投料順序
(2)對(duì)混凝土生產(chǎn)過程及施工過程按攪拌樓出機(jī)合格、出廠合格、卸料合格三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。攪拌機(jī)出料的混凝土應(yīng)保證和易性良好,不離析、輕骨料不上??;到現(xiàn)場(chǎng)坍落度宜控制在150~180mm,超過以上控制范圍應(yīng)從以下幾方面查找原因進(jìn)行調(diào)整:
1)砂石含水率發(fā)生明顯變化、采用了熱膠凝材料;
2)外加劑摻量和計(jì)量是否準(zhǔn)確;
3)攪拌運(yùn)輸車內(nèi)是否有積水;
4)輕骨料預(yù)濕是否均勻或按要求達(dá)到了預(yù)定時(shí)間,生產(chǎn)前輕骨料是否已提前停止預(yù)濕,輕骨料表面是否已達(dá)到面干狀態(tài)。
5 運(yùn)輸及澆筑
?。?)運(yùn)輸距離應(yīng)盡量縮短,運(yùn)輸距離不宜超過20km,混凝土攪拌到現(xiàn)場(chǎng)澆筑的時(shí)間不宜超過1h,在運(yùn)輸中應(yīng)采取措施減少坍落度損失、防止離析。
(2)攪拌車在運(yùn)輸過程中保持罐體勻速運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在3~4轉(zhuǎn)/min。運(yùn)輸車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,若坍落度損失較大時(shí),可采取在卸料前加入適量減水劑進(jìn)行攪拌的措施,滿足施工所需的和易性要求,但不能加水。
?。?)輕骨料混凝土澆筑時(shí)自由傾落的高度不應(yīng)超過1.5m,當(dāng)傾落高度大于1.5m時(shí),應(yīng)加串筒、斜槽或溜管等輔助工具。拌合物應(yīng)采用機(jī)械振搗成型,振搗時(shí)間應(yīng)以拌合物折搗實(shí)和避免輕骨料上浮為原則。
?。?)澆筑成型后,宜采用拍板、刮板或振動(dòng)抹子等工具及時(shí)將浮在表層的輕骨料壓入混凝土內(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,再作抹面。
6 輕骨料混凝土的養(yǎng)護(hù)
由于輕骨料存在大量孔隙,彈性模量較低,一般情況下,其收縮和徐變也較大,易產(chǎn)生開裂,所以輕骨料混凝土澆筑成型后應(yīng)及時(shí)覆蓋和噴水養(yǎng)護(hù)。采用自然養(yǎng)護(hù)時(shí),用普通硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥、礦渣水泥拌制時(shí)的輕骨料混凝土,濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于7d;用粉煤灰水泥、火山灰水泥拌制的輕骨料混凝土及在施工中摻緩凝型的混凝土,濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于14d。養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁在混凝土表面行走、操作或是拖拉工具雜物等。