精品資料（2021-2022年收藏）膨脹珍珠巖混凝土質(zhì)量控制及應(yīng)用論文

1、膨脹珍珠巖混凝土在上鋼一廠汽化冷卻基礎(chǔ)中的應(yīng)用 前 言輕集料混凝土主要用作保溫隔熱材料，也可以作為結(jié)構(gòu)材料使用。目前輕集料混凝土采用的輕集料主要有浮石、陶粒、膨脹珍珠巖等。膨脹珍珠巖作為輕集料的一種，在混凝土中有較好的分散分布，能滿足預(yù)拌混凝土要求。可解決重量、防火、隔熱、保溫等工程上的難題，具有環(huán)保，容易施工等優(yōu)點(diǎn)，可大量使用于輕集粒混凝土。膨脹珍珠巖混凝土是以膨脹珍珠巖做骨料，用水泥、泡沫劑和膨脹珍珠巖加水?dāng)嚢瓒傻?，由于膨脹珍珠巖在常壓狀態(tài)下很難達(dá)到吸水飽和狀態(tài)，當(dāng)孔隙內(nèi)水分結(jié)冰膨脹時(shí)，有足夠的孔隙供冰水脹應(yīng)力緩沖之用，是一種能耐-200左右低溫的混凝土。膨脹珍珠巖混凝土質(zhì)量密度小，還具

2、有隔熱、隔音性能，具有較好力學(xué)性能和熱物理性能，其優(yōu)良性能在保溫隔熱等工程中得到了很好的發(fā)揮利用。特別是具有良好的抗凍性，由于膨脹珍珠巖本身多孔，在混凝土中不用引氣劑也能獲得良好的抗凍性。應(yīng)用及開發(fā)前景良好，在預(yù)拌混凝土生產(chǎn)中可以大量推廣應(yīng)用。由于膨脹珍珠巖混凝土的原材料屬于輕質(zhì)材料，在預(yù)拌混凝土應(yīng)用中需要采取不同于普通混凝土技術(shù)要求的措施來進(jìn)行控制，從而來確保預(yù)拌膨脹珍珠巖混凝土的質(zhì)量。我公司于2005年3月生產(chǎn)了預(yù)拌膨脹珍珠巖混凝土，在寶鋼集團(tuán)上海第一鋼鐵有限公司4#制氧站動(dòng)力設(shè)施氧、氮、氬加壓站工程中進(jìn)行使用。我們對膨脹珍珠巖原材料控制、配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工等方面采取了相應(yīng)的技術(shù)

3、措施來確?；炷临|(zhì)量，取得了很好的效果。1. 生產(chǎn)控制1.1材料控制1.1.1 水泥：膨脹珍珠巖混凝土本身對水泥無特殊要求。在實(shí)際使用中根據(jù)混凝土強(qiáng)度、耐久性要求選擇水泥品種和水泥的強(qiáng)度等級。硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥都可在膨脹珍珠巖混凝土中應(yīng)用。其質(zhì)量符合GB 175-1999、GB 1344-1999。為保證膨脹珍珠巖混凝土有良好的和易性，不宜用高強(qiáng)度等級的水泥配制低強(qiáng)度等級的膨脹珍珠巖混凝土，如因材料限制，必須用高強(qiáng)等級的水泥配制低強(qiáng)度的膨脹珍珠巖混凝土，可通過摻加一些具有火山灰活性的摻合料，來調(diào)節(jié)膠凝材料總量。從而使混凝土有良好的工

4、作性能。如粉煤灰、礦渣等。其中粉煤灰效果較好。我們在CL10膨脹珍珠巖混凝土配合比設(shè)計(jì)中，根據(jù)原材料供貨情況選用了寶山水泥廠生產(chǎn)的42.5級普通硅酸鹽水泥，摻加了石洞口電廠的級低鈣粉煤灰，效果很好。1.1.2 混合材料：為改善膨脹珍珠巖混凝土的和易性，優(yōu)先選用級粉煤灰。其質(zhì)量符合GB/T 1596-2005標(biāo)準(zhǔn)。我們選用了石洞口電廠的級粉煤灰后，通過試驗(yàn)試配確定粉煤灰的摻量為15%。不僅節(jié)約了水泥，降低成本，而且進(jìn)一步提高了混凝土的工作性能。1.1.3 膨脹珍珠巖：膨脹珍珠巖是一種火山灰質(zhì)玻璃質(zhì)熔巖，經(jīng)破碎、預(yù)熱、高溫焙燒而成的輕質(zhì)顆粒狀物料。容重很小，僅200300kg/m3。在材料選擇時(shí)盡

5、量選用顆粒形狀為碎石形的膨脹珍珠巖，這樣才能與水泥漿體有很好的黏結(jié)力。碎石形表面棱角較多，顆粒之間的內(nèi)摩擦力較大而又易相互克制，能克服在拌制輕集料混凝土?xí)r由于集料較輕，容易上浮的缺點(diǎn)。其次是根據(jù)使用用途選用合適的粒徑和級配，從而保重混凝土強(qiáng)度等一系列性能。我們通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，預(yù)拌膨脹珍珠巖混凝土選用最大粒徑不超過5mm的粗粒徑膨脹珍珠巖能獲得良好的工作性和粘聚性。選用的膨脹珍珠巖（上海寶能公司生產(chǎn)）其質(zhì)量見表1。表1 膨脹珍珠巖主要性能表序 號試驗(yàn)項(xiàng)目單 位數(shù) 據(jù)1松散密度kg/m3502振實(shí)密度kg/m3653粒徑%1mm 篩余量80.05mm 篩余量104導(dǎo)熱系數(shù)W/m·k0.02

6、155憎水率%901.1.4 中砂：區(qū)中砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.32.5。選用此級配中砂的膨脹珍珠巖混凝土有很好的保水性能，也可提高其泵送性能。其他質(zhì)量要求符合GB/T 14684-93建筑用砂國家標(biāo)準(zhǔn)。1.1.5 外加劑：外加劑符合JC 473-2001標(biāo)準(zhǔn)。我們選用的BL-802泵送劑，減水率1013%。1.1.6 水：清潔飲用水。如因條件限制選用其它水質(zhì)應(yīng)按混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)JGJ63-89的規(guī)定進(jìn)行檢定合格后使用。1.1.7 存放要求：水泥、砂、外加劑、水、摻合料按照相應(yīng)技術(shù)要求進(jìn)行存放。但膨脹珍珠巖進(jìn)場后在儲(chǔ)存、堆放方面都要采取一系列相應(yīng)技術(shù)措施保證其質(zhì)量。膨脹珍珠巖進(jìn)場后，按粒級堆放

7、，最好堆放于室內(nèi)。露天堆放時(shí)必須有防雨和排水措施，以防止含水率變化。散裝混合粒級堆放時(shí)，堆料高度不宜大于2m，以防大小顆粒離析，級配不均。若與普通骨料混合使用時(shí)，應(yīng)使輕重骨料分別貯放，嚴(yán)禁混雜，以保證配料準(zhǔn)確。膨脹珍珠巖在儲(chǔ)存過程中，嚴(yán)禁人踏物壓。我們在膨脹珍珠巖進(jìn)場后，采用了袋裝、室內(nèi)堆放的儲(chǔ)存方式，且保證了堆放高度不大于1m。實(shí)際生產(chǎn)中原材料的選用情況見表2 。表2 用于膨脹珍珠巖混凝土的原材料材料名稱水泥中砂膨脹珍珠巖水外加劑粉煤灰材料品種或規(guī)格P.O42.5f=2.3-2.52.5-5mm飲用水BL-802級低鈣灰材料產(chǎn)地寶山湖北蘄春寶能寶靈石洞口1.2配合比設(shè)計(jì)膨脹珍珠巖混凝土的配合

8、設(shè)計(jì)主要應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、密度和拌和物施工的工作性能。膨脹珍珠巖混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)不能完全與普通混凝土一樣，強(qiáng)度已不完全符合普通混凝土的鮑羅米強(qiáng)度公式，特別是水泥用量及水量的確定與普通混凝土有很大的不同。配合比設(shè)計(jì)應(yīng)在普通混凝土設(shè)計(jì)過程的基礎(chǔ)上，通過經(jīng)驗(yàn)或試配選取配合比參數(shù)。1.2.1試配強(qiáng)度： fcuo=fcuk+1.645ofcuo試配強(qiáng)度；fcuk混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級o強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差1.2.2根據(jù)膨脹珍珠巖混凝土的強(qiáng)度等級，確定水泥強(qiáng)度等級和品種，再根據(jù)混凝土試配強(qiáng)度，確定水泥用量。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級CL30時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用32.5級水泥。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級CL30時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用42.5級水泥。我們

9、通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，摻加入一定摻量的礦物摻合料，既可節(jié)約水泥用量，又能解決高強(qiáng)度等級水泥配制低強(qiáng)度等級膨脹珍珠巖混凝土因膠凝材料太少影響和易性的問題，對改善膨脹珍珠巖混凝土的工作性能有很好的效果。1.2.3確定拌合用水量：根據(jù)施工要求的坍落度確定用水量。在用水的確定中，充分考慮碎石型膨脹珍珠巖的吸水率和外加劑的減水性能。最后實(shí)際用水量根據(jù)材料情況及外加劑性能通過試配調(diào)整求得。1.2.4砂率：膨脹珍珠巖混凝土的砂率，主要是根據(jù)膨脹珍珠巖的粒形和空隙率來確定。以膨脹珍珠巖作為粗骨料，中砂作為細(xì)骨料計(jì)算用量。1.2.5外加劑：外加劑的選用應(yīng)考慮與水泥的適用性和改善膨脹珍珠巖混凝土的工作性能。摻量通過試驗(yàn)確

10、定。我們通過試配得出，選用BL-802型泵送劑，在1.1%摻量下，大幅減少的混凝土拌合用水13%。對混凝土的工作性能有明顯的改善。在混凝土試配過程中，應(yīng)充分考慮膨脹珍珠巖混凝土的工作性能，其主要施工應(yīng)用部位為保溫層和填充部位，澆搗鋪平有一定局限性，應(yīng)使其具有較大的擴(kuò)展度?；炷脸鰪S擴(kuò)展度應(yīng)700mm。我公司生產(chǎn)的CL10膨脹珍珠巖混凝土配合比參考數(shù)據(jù)見表3。表3 CL10膨脹珍珠巖混凝土配合比材料名稱水泥砂膨脹珍珠巖水外加劑粉煤灰規(guī)格P.O42.5中砂粗飲用水泵送劑級用量（kg/m3）3405401002804.401201.3生產(chǎn)流程控制配合比輸入1.3.1 攪拌工藝流程見圖1。配合比復(fù)核水

11、膨脹珍珠巖計(jì)量砂計(jì)量外加劑計(jì)量水泥（摻合料）計(jì)量投料攪拌質(zhì)量檢測合格格不合格出廠報(bào)廢圖1 膨脹珍珠巖攪拌工藝流程圖1.3.2攪拌過程控制在攪拌混凝土前，攪拌機(jī)加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，待攪拌機(jī)內(nèi)壁及葉片充分潤濕后，將余水排凈。因膨脹珍珠巖密度小，不適用斜皮帶輸送上料。我們在生產(chǎn)過程事先將膨脹珍珠巖過秤進(jìn)行大袋包裝，攪拌計(jì)量時(shí)按袋入倉投放。膨脹珍珠巖混凝土攪拌制的最短時(shí)間，比普通混凝土攪拌時(shí)間延長3060s。一般為90s。在生產(chǎn)時(shí)采用了1m3攪拌機(jī)，攪拌時(shí)間為60s，保證了混凝土和易性達(dá)到要求。外加劑先投入水中充分稀釋，然后與水同時(shí)加入。避免骨料孔隙對外加劑過多的吸收。適當(dāng)延長攪拌時(shí)間，以保證攪拌均勻。1

12、.4質(zhì)量檢測1.4.1出料時(shí)打開攪拌機(jī)觀察孔目測拌合物外觀質(zhì)量，攪拌均勻、顏色一致方可出料。1.4.2出料后目測拌合物的外觀質(zhì)量，合格的混凝土具有良好的流動(dòng)性、粘聚性和保水性，不泌水，不離析。 1.4.3膨脹珍珠巖混凝土拌合物的坍落度（擴(kuò)展度）應(yīng)符合施工規(guī)范和現(xiàn)場施工要求。1.4.4評定膨脹珍珠巖混凝土強(qiáng)度的試塊，按混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)（GBJ10787）的規(guī)定取樣制做。2. 出廠后控制要點(diǎn)及措施2.1攪拌好的膨脹珍珠巖混凝土應(yīng)立即澆筑。在運(yùn)輸過程中，運(yùn)輸過程盡量縮短，并保持運(yùn)輸攪拌車罐體的轉(zhuǎn)動(dòng)。避免膨脹珍珠巖由于表觀密度小產(chǎn)生上浮現(xiàn)象。2.2因條件限制，為避免運(yùn)距過長、大坍落度引起膨脹珍珠

13、巖上浮，集中于表面造成混凝土的不均質(zhì)，我們采用了摻加增稠劑的方法解決了此問題。2.3膨脹珍珠巖混凝土宜采用人工搗實(shí)，以避免因過振引起的膨脹珍珠巖上浮。但必須保證搗實(shí)充分，以排出拌合物中的空氣。澆筑完宜用木抹抹壓平整。2.4我們在泵送過程中發(fā)現(xiàn)，用混凝土泵輸送膨脹珍珠巖混凝土，膨脹珍珠巖在壓力下易于吸收水分，增大混凝土與管道的摩擦?？上葘⑴蛎浾渲閹r預(yù)先吸水至接近飽和狀態(tài)，避免在泵壓力下大量吸水。2.5澆筑好的膨脹珍珠巖混凝土表面用麻袋覆蓋，進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天。冬季施工應(yīng)有保溫措施。3. 實(shí)際應(yīng)用情況我們在為寶鋼集團(tuán)上海第一鋼鐵有限公司4#制氧站動(dòng)力設(shè)施氧、氮、氬加壓站工程供應(yīng)C

14、L10膨脹珍珠巖混凝土?xí)r，運(yùn)距15公里，運(yùn)輸時(shí)間30分鐘，出廠擴(kuò)展度700mm，到達(dá)現(xiàn)場后650mm。施工部位為基礎(chǔ)回填空隙，混凝土到達(dá)現(xiàn)場后采用自卸放料，具有較大的流動(dòng)性，人工搗筑，施工相當(dāng)方便。工程設(shè)計(jì)要求28天強(qiáng)度值9.6Mpa，抗凍性能滿足D75。我們通過對混凝土配合比的優(yōu)先設(shè)計(jì)和采取一些上述必要的技術(shù)措施后，既保證了強(qiáng)度要求，28天強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的120%以上，經(jīng)75次凍融循環(huán)后損失率25%，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。施工完后的膨脹珍珠巖混凝土外觀質(zhì)量良好，顏色均勻一致，表面沒有出現(xiàn)蜂窩麻面，基本消除了表面氣泡。工程實(shí)用效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4. 結(jié)論4.1生產(chǎn)應(yīng)用表明，由于膨脹珍珠巖混凝土的特殊性能，故對混凝土的拌制、運(yùn)輸、泵送和