膨胀珍珠岩混凝土质量控制及应用(论文)

第4页共7页膨胀珍珠岩混凝土在上钢一厂汽化冷却基础中的应用前言轻集料混凝土主要用作保温隔热材料，也可以作为结构材料使用。目前轻集料混凝土采用的轻集料主要有浮石、陶粒、膨胀珍珠岩等。膨胀珍珠岩作为轻集料的一种，在混凝土中有较好的分散分布，能满足预拌混凝土要求。可解决重量、防火、隔热、保温等工程上的难题，具有环保，容易施工等优点，可大量使用于轻集粒混凝土。膨胀珍珠岩混凝土是以膨胀珍珠岩做骨料，用水泥、泡沫剂和膨胀珍珠岩加水搅拌而成的，由于膨胀珍珠岩在常压状态下很难达到吸水饱和状态，当孔隙内水分结冰膨胀时，有足够的孔隙供冰水胀应力缓冲之用，是一种能耐-200℃由于膨胀珍珠岩混凝土的原材料属于轻质材料，在预拌混凝土应用中需要采取不同于普通混凝土技术要求的措施来进行控制，从而来确保预拌膨胀珍珠岩混凝土的质量。我公司于2005年3月生产了预拌膨胀珍珠岩混凝土，在宝钢集团上海第一钢铁有限公司4#制氧站动力设施氧、氮、氩加压站工程中进行使用。我们对膨胀珍珠岩原材料控制、配合比设计、生产、运输、施工等方面采取了相应的技术措施来确保混凝土质量，取得了很好的效果。生产控制1.1材料控制1.1.1水泥：膨胀珍珠岩混凝土本身对水泥无特殊要求。在实际使用中根据混凝土强度、耐久性要求选择水泥品种和水泥的强度等级。硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可在膨胀珍珠岩混凝土中应用。其质量符合GB175-1999、GB1344-1999。为保证膨胀珍珠岩混凝土有良好的和易性，不宜用高强度等级的水泥配制低强度等级的膨胀珍珠岩混凝土，如因材料限制，必须用高强等级的水泥配制低强度的膨胀珍珠岩混凝土，可通过掺加一些具有火山灰活性的掺合料，来调节胶凝材料总量。从而使混凝土有良好的工作性能。如粉煤灰、矿渣等。其中粉煤灰效果较好。我们在CL10膨胀珍珠岩混凝土配合比设计中，根据原材料供货情况选用了宝山水泥厂生产的42.5级普通硅酸盐水泥，掺加了石洞口电厂的Ⅱ级低钙粉煤灰，效果很好。1.1.2混合材料：为改善膨胀珍珠岩混凝土的和易性，优先选用Ⅱ级粉煤灰。其质量符合GB/T1596-2005标准。我们选用了石洞口电厂的Ⅱ级粉煤灰后，通过试验试配确定粉煤灰的掺量为15%。不仅节约了水泥，降低成本，而且进一步提高了混凝土的工作性能。1.1.3膨胀珍珠岩：膨胀珍珠岩是一种火山灰质玻璃质熔岩，经破碎、预热、高温焙烧而成的轻质颗粒状物料。容重很小，仅200~300kg/m3。在材料选择时尽量选用颗粒形状为碎石形的膨胀珍珠岩，这样才能与水泥浆体有很好的黏结力。碎石形表面棱角较多，颗粒之间的内摩擦力较大而又易相互克制，能克服在拌制轻集料混凝土时由于集料较轻，容易上浮的缺点。其次是根据使用用途选用合适的粒径和级配，从而保重混凝土强度等一系列性能。我们通过试验发现，预拌膨胀珍珠岩混凝土选用最大粒径不超过5mm的粗粒径膨胀珍珠岩能获得良好的工作性和粘聚性。选用的膨胀珍珠岩（上海宝能公司生产）其质量见表1。表1膨胀珍珠岩主要性能表序号试验项目单位数据1松散密度kg/m3＜502振实密度kg/m3＜653粒径%1mm筛余量≤80.05mm筛余量≤104导热系数W/m·k0.02155憎水率%＜901.1.4中砂：Ⅱ区中砂，细度模数控制在2.3~2.5。选用此级配中砂的膨胀规格P.O42.5中砂粗饮用水泵送剂Ⅱ级用量（kg/m3）3405401002804.401201.3生产流程控制配合比输入1.3.1搅拌工艺流程见图1。配合比输入配合比复核配合比复核水膨胀珍珠岩计量砂计量外加剂计量水泥（掺合料）计量水膨胀珍珠岩计量砂计量外加剂计量水泥（掺合料）计量投料搅拌投料搅拌质量检测质量检测合格格不合格合格格不合格出厂报废出厂报废图1膨胀珍珠岩搅拌工艺流程图1.3.2搅拌过程控制在搅拌混凝土前，搅拌机加水空转数分钟，待搅拌机内壁及叶片充分润湿后，将余水排净。因膨胀珍珠岩密度小，不适用斜皮带输送上料。我们在生产过程事先将膨胀珍珠岩过秤进行大袋包装，搅拌计量时按袋入仓投放。膨胀珍珠岩混凝土搅拌制的最短时间，比普通混凝土搅拌时间延长30～60s。一般为90s。在生产时采用了1m3外加剂先投入水中充分稀释，然后与水同时加入。避免骨料孔隙对外加剂过多的吸收。适当延长搅拌时间，以保证搅拌均匀。1.4质量检测1.4.1出料时打开搅拌机观察孔目测拌合物外观质量，搅拌均匀、颜色一致方可出料。1.4.2出料后目测拌合物的外观质量，合格的混凝土具有良好的流动性、粘聚性和保水性，不泌水，不离析。1.4.3膨胀珍珠岩混凝土拌合物的坍落度（扩展度）应符合施工规范和现场施工要求。1.4.4评定膨胀珍珠岩混凝土强度的试块，按《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107—87）的规定取样制做。出厂后控制要点及措施2.1搅拌好的膨胀珍珠岩混凝土应立即浇筑。在运输过程中，运输过程尽量缩短，并保持运输搅拌车罐体的转动。避免膨胀珍珠岩由于表观密度小产生上浮现象。2.2因条件限制，为避免运距过长、大坍落度引起膨胀珍珠岩上浮，集中于表面造成混凝土的不均质，我们采用了掺加增稠剂的方法解决了此问题。2.3膨胀珍珠岩混凝土宜采用人工捣实，以避免因过振引起的膨胀珍珠岩上浮。但必须保证捣实充分，以排出拌合物中的空气。浇筑完宜用木抹抹压平整。2.4我们在泵送过程中发现，用混凝土泵输送膨胀珍珠岩混凝土，膨胀珍珠岩在压力下易于吸收水分，增大混凝土与管道的摩擦。可先将膨胀珍珠岩预先吸水至接近饱和状态，避免在泵压力下大量吸水。2.5浇筑好的膨胀珍珠岩混凝土表面用麻袋覆盖，进行保湿养护，养护时间不得少于14天。冬季施工应有保温措施。实际应用情况我们在为宝钢集团上海第一钢铁有限公司4#制氧站动力设施氧、氮、氩加压站工程供应CL10膨胀珍珠岩混凝土时，运距15公里，运输时间30分钟，出厂扩展度700mm，到达现场后650mm。施工部位为基础回填空隙，混凝土到达现场后采用自卸放料，具有较大的流动性，人工捣筑，施工相当方便。工程设计要求28天强度值＞9.6Mpa，抗冻性能满足D75。我们通过对混凝土配合比的优先设计和采取一些上述必要的技术措施后，既保证了强度要求，28天强度达到设计强度的120%以上，经75次冻融循环后损失率＜25%，完全达到设计要求。施工完后的膨胀珍珠岩混凝土外观质量良好，颜色均匀一致，表面没有出现蜂窝麻面，基本消除了表面气泡。工程实用效果达到设计要求。4.结论4.1生产应用表明，由于膨胀珍珠岩混凝土的特殊性能，故对混凝土的拌制、运输、泵送和浇捣过程提出了更高的要求，从而确保其性能和质量。4.2随着生产技术的成熟，如膨胀珍珠岩混凝土类的轻集料混凝土大多可