關(guān)于?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍缘挠懻?/h1>
2012-04-12 07:39:14李珠羅盛王偉
山西建筑 2012年19期 關(guān)鍵詞：混凝土
李珠 羅盛 王偉
(太原理工大學(xué)，山西 太原 030024)
?；⒅楸鼗炷潦窃谄胀ɑ炷林屑尤胍环N輕質(zhì)絕熱保溫材料——?；⒅榧耙恍胶狭虾吞砑觿沟没炷猎跐仓山ㄖ锿鈬o結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，既可以承受建筑物荷載，又能解決建筑物保溫節(jié)能問題，同時還可以避免建筑物其他保溫措施中難以解決的熱橋、冷橋問題。經(jīng)過之前大量的試驗與后期系統(tǒng)的總結(jié)，現(xiàn)已得出了C10～C35強度等級、導(dǎo)熱系數(shù)0.206 W/(m·K)～0.850 W/(m·K)下的?；⒅楸鼗炷恋挠昧霞捌渑浜媳?。而本文將對該建筑材料的工作性做出討論，這也是新型材料用于實際工程的重要一步。工作性是指新拌混凝土易于各工序施工操作，并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能。它是一項綜合的技術(shù)性質(zhì)，與施工工藝密切相關(guān)，通常包括流動性、保水性和粘聚性三方面的含義。流動性本文用坍落度指標來判斷;粘聚性用成型振搗后是否分層、離析來考察;保水性是使新拌混凝土具有一定的保水能力，不至產(chǎn)生嚴重的泌水現(xiàn)象。三者既互相聯(lián)系，又存在矛盾。本文將從攪拌過程、用水量與?；⒅榈念A(yù)處理方法三個方面來發(fā)現(xiàn)和改善玻化微珠保溫混凝土的工作性能。
1 原材料與配合比
原材料包括以下五種:1)水泥:山西吉港的普通硅酸鹽水泥(42.5);2)砂子:山西太原級配良好、細度模數(shù)中等的天然河砂;3)石子:山西清徐碎石(粒徑5 mm～12 mm，含泥量0.5%);4)外摻劑:山西太原思科達科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的高強混凝土外摻劑;5)輕骨料:山西太原思科達科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的?；⒅?。配合比選取C30強度的?；⒅楸鼗炷恋慕ㄗh配合比。
2 攪拌過程對?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍缘挠绊?/h2>
1)投料順序。用A，B，C分別表示三種投料順序，總攪拌時間定在4 min 30 s。A:砂+水泥+外摻劑+?；⒅?，攪拌30 s后加水繼續(xù)攪拌1 min，倒入石子，攪拌3 min結(jié)束;B:砂+水泥+外摻劑，攪拌30 s后加水攪拌1 min，加入?；⒅椋瑪嚢? min，倒入石子，攪拌2 min結(jié)束;C:砂+水泥+外摻劑，攪拌30 s后加水攪拌1 min，倒入石子，攪拌1 min，加入玻化微珠，攪拌2 min結(jié)束。由表1分析結(jié)果可知:A順序下?；⒅槠茡p較為嚴重，表現(xiàn)在混凝土中游離水量增大、保水性差、導(dǎo)熱系數(shù)偏高;C順序中玻化微珠親和性產(chǎn)生問題，直接表現(xiàn)是分層離析、混凝土強度受到影響;B順序下試驗結(jié)果基本滿足預(yù)期，其后的多次重復(fù)試驗也印證了該結(jié)論。
表1 攪拌順序?qū)Σ；⒅楸鼗炷恋挠绊?/p>
2)攪拌時間。以4 min 30 s為基準，±30 s，1 min分為五組，來單純考察攪拌時間對工作性的影響(見表2)。
表2 攪拌時間對?；⒅楸鼗炷恋挠绊?/p>
顯然，4 min～4 min 30 s是較為正確的攪拌時間;少于4 min，出漿情況不好，流動性無法滿足要求;多于4 min 30 s時珠子破損程度逐漸增大，之前珠子所吸收的部分水分重新以游離水形式出現(xiàn)，造成坍落度過大、一定程度上出現(xiàn)泌水并影響最終強度。
3 用水量對?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍缘挠绊?/h2>
混凝土流動性損失主要是指水的損失，水損失的主要原因是混凝土拌和以及運輸?shù)冗^程中的不斷消耗:一方面，隨著水泥水化的進行，混凝土拌和物中自由水量在不斷地減少;另一方面，輕集料在拌和物運輸、存儲和施工過程中會不斷吸入水泥漿中的水分，使得混凝土拌和物中自由水量減小，二者均會引起拌和物流動性下降，而初始用水量增大又會影響強度，甚至產(chǎn)生泌水、離析。
我們改變C30基礎(chǔ)配合比中的用水量(4.1 kg/20 L)，用坍落度來表示流動性，得出了用水量與工作性以及強導(dǎo)熱之間的關(guān)系(見表3)。一般情況下滿足泵送的普通商品混凝土初始坍落度應(yīng)滿足在150 mm～180 mm，從實驗數(shù)據(jù)來看:初始坍落度在120 mm～180 mm的情況下，1 h坍落度損失比較嚴重，在50 mm～80 mm以上，即1 h后基本已無法泵送;在初始坍落度滿足190 mm～210 mm的情況下，1 h坍落度仍能保持在150 mm以上，但坍落度桶底已經(jīng)有少量稀漿析出;滿足230 mm以上的坍落度時，嚴重影響強度，并且泌水嚴重，在成型振搗時，出現(xiàn)分層離析，見圖1。顯然，單純的改變用水量不足以優(yōu)化該混凝土的工作性。
表3 用水量與?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍阅艿年P(guān)系
4 ?；⒅榈念A(yù)處理方法對?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍缘挠绊?/h2>
1)預(yù)濕處理。按照普通輕集料混凝土中輕集料的預(yù)處理經(jīng)驗，預(yù)濕法是目前應(yīng)用最多的一種預(yù)處理方法。而?；⒅轭w粒小，相對表面積大而且易碎，故采用淋水預(yù)濕法，為了準確記錄用水量，預(yù)濕用水量也一并計入總用水量。我們用A，B來表示預(yù)濕用水量與攪拌過程中用水量，經(jīng)過試驗，得出了該處理工藝下工作性的變化，見表4。由分析結(jié)果可以看出:標準配合比中20%左右的水用于預(yù)濕處理，在總用水量不變甚至增加幅度不大的情況下，坍落度沒有明顯的改善，但強度卻有所增加，這是因為玻化微珠存在一定的吸水性，采用預(yù)濕處理后，雖然總水量增加了，但游離水量卻沒有增加，甚至減少了;隨著預(yù)濕用水量和總用水量的增加，坍落度有了明顯的改善，尤其是1 h后坍落度接近于普通混凝土的表現(xiàn)，泌水與離析也沒有出現(xiàn)，當然，由于總用水量的增加，28 d強度有所下降。
表4 預(yù)濕處理下工作性的變化
2)有機硅憎水劑對珠子的憎水處理。采用憎水劑對輕集料進行憎水處理是改善輕集料吸水性的一種有效辦法。使用“萬可涂”有機硅憎水劑原液(見圖2)，稀釋10倍，用噴灑設(shè)備均勻噴灑于試驗用?；⒅楸砻妫瑖姙⑦^后放置于100℃烘箱內(nèi)烘干1 h。經(jīng)多次試驗證明，經(jīng)憎水處理的?；⒅橛糜谠囼灂r，混凝土流動性明顯改善，但珠子親和性下降，在成型振搗時出現(xiàn)了輕微的分層現(xiàn)象。另外，該憎水劑屬有機化工原料，成型混凝土板未經(jīng)防火性能測試，對其應(yīng)用仍應(yīng)保留，須進一步研究、檢測。
圖1 明顯的分層、離析
圖2 “萬可涂”有機硅憎水劑
5 結(jié)語
1)為了獲得良好的工作性，對于某一成熟的配合比，投料順序與攪拌時間應(yīng)作出嚴格規(guī)定;對于不同的施工現(xiàn)場可作出相應(yīng)修正，但修正后務(wù)必嚴格執(zhí)行。2)對C30玻化微珠保溫混凝土的建議配合比作出了改進，在強度、導(dǎo)熱系數(shù)與工作性之間找到了一個平衡點。3)探索不同強度下的、滿足工作性的成熟配合比以及憎水處理?；⒅榈膽?yīng)用是接下來的研究方向。
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李珠 羅盛 王偉
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1 原材料與配合比
原材料包括以下五種:1)水泥:山西吉港的普通硅酸鹽水泥(42.5);2)砂子:山西太原級配良好、細度模數(shù)中等的天然河砂;3)石子:山西清徐碎石(粒徑5 mm～12 mm，含泥量0.5%);4)外摻劑:山西太原思科達科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的高強混凝土外摻劑;5)輕骨料:山西太原思科達科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的?；⒅?。配合比選取C30強度的?；⒅楸鼗炷恋慕ㄗh配合比。
2 攪拌過程對?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍缘挠绊?/h2>
1)投料順序。用A，B，C分別表示三種投料順序，總攪拌時間定在4 min 30 s。A:砂+水泥+外摻劑+?；⒅?，攪拌30 s后加水繼續(xù)攪拌1 min，倒入石子，攪拌3 min結(jié)束;B:砂+水泥+外摻劑，攪拌30 s后加水攪拌1 min，加入?；⒅椋瑪嚢? min，倒入石子，攪拌2 min結(jié)束;C:砂+水泥+外摻劑，攪拌30 s后加水攪拌1 min，倒入石子，攪拌1 min，加入玻化微珠，攪拌2 min結(jié)束。由表1分析結(jié)果可知:A順序下?；⒅槠茡p較為嚴重，表現(xiàn)在混凝土中游離水量增大、保水性差、導(dǎo)熱系數(shù)偏高;C順序中玻化微珠親和性產(chǎn)生問題，直接表現(xiàn)是分層離析、混凝土強度受到影響;B順序下試驗結(jié)果基本滿足預(yù)期，其后的多次重復(fù)試驗也印證了該結(jié)論。
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2)攪拌時間。以4 min 30 s為基準，±30 s，1 min分為五組，來單純考察攪拌時間對工作性的影響(見表2)。
表2 攪拌時間對?；⒅楸鼗炷恋挠绊?/p>
顯然，4 min～4 min 30 s是較為正確的攪拌時間;少于4 min，出漿情況不好，流動性無法滿足要求;多于4 min 30 s時珠子破損程度逐漸增大，之前珠子所吸收的部分水分重新以游離水形式出現(xiàn)，造成坍落度過大、一定程度上出現(xiàn)泌水并影響最終強度。
3 用水量對?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍缘挠绊?/h2>
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我們改變C30基礎(chǔ)配合比中的用水量(4.1 kg/20 L)，用坍落度來表示流動性，得出了用水量與工作性以及強導(dǎo)熱之間的關(guān)系(見表3)。一般情況下滿足泵送的普通商品混凝土初始坍落度應(yīng)滿足在150 mm～180 mm，從實驗數(shù)據(jù)來看:初始坍落度在120 mm～180 mm的情況下，1 h坍落度損失比較嚴重，在50 mm～80 mm以上，即1 h后基本已無法泵送;在初始坍落度滿足190 mm～210 mm的情況下，1 h坍落度仍能保持在150 mm以上，但坍落度桶底已經(jīng)有少量稀漿析出;滿足230 mm以上的坍落度時，嚴重影響強度，并且泌水嚴重，在成型振搗時，出現(xiàn)分層離析，見圖1。顯然，單純的改變用水量不足以優(yōu)化該混凝土的工作性。
表3 用水量與?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍阅艿年P(guān)系
4 ?；⒅榈念A(yù)處理方法對?；⒅楸鼗炷凉ぷ餍缘挠绊?/h2>
1)預(yù)濕處理。按照普通輕集料混凝土中輕集料的預(yù)處理經(jīng)驗，預(yù)濕法是目前應(yīng)用最多的一種預(yù)處理方法。而?；⒅轭w粒小，相對表面積大而且易碎，故采用淋水預(yù)濕法，為了準確記錄用水量，預(yù)濕用水量也一并計入總用水量。我們用A，B來表示預(yù)濕用水量與攪拌過程中用水量，經(jīng)過試驗，得出了該處理工藝下工作性的變化，見表4。由分析結(jié)果可以看出:標準配合比中20%左右的水用于預(yù)濕處理，在總用水量不變甚至增加幅度不大的情況下，坍落度沒有明顯的改善，但強度卻有所增加，這是因為玻化微珠存在一定的吸水性，采用預(yù)濕處理后，雖然總水量增加了，但游離水量卻沒有增加，甚至減少了;隨著預(yù)濕用水量和總用水量的增加，坍落度有了明顯的改善，尤其是1 h后坍落度接近于普通混凝土的表現(xiàn)，泌水與離析也沒有出現(xiàn)，當然，由于總用水量的增加，28 d強度有所下降。
表4 預(yù)濕處理下工作性的變化
2)有機硅憎水劑對珠子的憎水處理。采用憎水劑對輕集料進行憎水處理是改善輕集料吸水性的一種有效辦法。使用“萬可涂”有機硅憎水劑原液(見圖2)，稀釋10倍，用噴灑設(shè)備均勻噴灑于試驗用?；⒅楸砻妫瑖姙⑦^后放置于100℃烘箱內(nèi)烘干1 h。經(jīng)多次試驗證明，經(jīng)憎水處理的?；⒅橛糜谠囼灂r，混凝土流動性明顯改善，但珠子親和性下降，在成型振搗時出現(xiàn)了輕微的分層現(xiàn)象。另外，該憎水劑屬有機化工原料，成型混凝土板未經(jīng)防火性能測試，對其應(yīng)用仍應(yīng)保留，須進一步研究、檢測。
圖1 明顯的分層、離析
圖2 “萬可涂”有機硅憎水劑
5 結(jié)語
1)為了獲得良好的工作性，對于某一成熟的配合比，投料順序與攪拌時間應(yīng)作出嚴格規(guī)定;對于不同的施工現(xiàn)場可作出相應(yīng)修正，但修正后務(wù)必嚴格執(zhí)行。2)對C30玻化微珠保溫混凝土的建議配合比作出了改進，在強度、導(dǎo)熱系數(shù)與工作性之間找到了一個平衡點。3)探索不同強度下的、滿足工作性的成熟配合比以及憎水處理?；⒅榈膽?yīng)用是接下來的研究方向。
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