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        一種白云石不發(fā)火混凝土的制備及性能研究

        2019-12-03 10:53:46陶曉飛
        四川水泥 2019年10期
        關(guān)鍵詞:不發(fā)火白云石水膠

        陶曉飛

        (福建上若工程技術(shù)有限公司,福建 廈門(mén) 361000)

        目前,針對(duì)不發(fā)火混凝土有關(guān)一年級(jí)較少,配置不發(fā)火混凝土是以不發(fā)火骨料為關(guān)鍵處,有關(guān)資料提出,不發(fā)火混凝土配置時(shí)應(yīng)用石屑或細(xì)石,其材質(zhì)應(yīng)為質(zhì)地柔軟,骨料多為主要成分為碳酸鈣的石灰石、白云石,不能使用花崗巖和河卵石等較硬的骨料。

        1 試驗(yàn)背景

        普通混凝土地面在遭遇碰撞和摩擦作用時(shí)可能產(chǎn)生火花,如果存有易燃、易爆物品,可能會(huì)發(fā)生爆炸、燃燒等安全事故。

        2 原材料性能與試驗(yàn)方法

        2.1 原材料

        2.1.1 水泥

        使用普通硅酸鹽水泥(生產(chǎn)廠家:華潤(rùn)水泥有限公司;型號(hào):42.5;),初凝時(shí)間201min,終凝時(shí)間298min,28d抗折強(qiáng)度8.1MPa,28d抗壓強(qiáng)度47.4MPa,比表面積328m2/kg,安定性合格。

        2.1.2 粉煤灰

        本試驗(yàn)粉煤灰采用福建省福能新型建材有限公司生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰,其性能指標(biāo)見(jiàn)表1。

        表1 粉煤灰性能指標(biāo)(%)

        2.1.3 粗骨料

        粗骨料采用同安新巖白云石廠生產(chǎn)的大塊白云石,該白云石質(zhì)軟,在黑暗的房間內(nèi),砂輪轉(zhuǎn)速在600 ~ 1000r /min時(shí),該白云石與砂輪摩擦?xí)r無(wú)火花發(fā)生。通過(guò)不發(fā)火試驗(yàn)篩選,確定使用該種白云石,表觀密度2790 kg/m3,含泥量0.6%,泥塊含量0.1%,壓碎指標(biāo)值9.2%,針片狀顆粒含量4.2%。

        2.1.4 細(xì)骨料

        白云砂采用海滄福巖巖石廠生產(chǎn)的大塊白云石破碎而成,破碎過(guò)程相同,破碎后通過(guò)物理性能試驗(yàn)得到白云砂的相關(guān)指標(biāo):細(xì)度模數(shù)2.8,含泥量0.8%,堆積密度1440kg /m3。

        2.1.5 外加劑

        本試驗(yàn)采用廈門(mén)宏發(fā)先科新型建材有限公司生產(chǎn)的聚羧酸高效減水劑,型號(hào)為HPCA-300。

        3 白云石不發(fā)火混凝土性能的研究

        3.1 實(shí)驗(yàn)方案

        為了研究白云石不發(fā)火混凝土是否能達(dá)到高強(qiáng)度,進(jìn)行一系列強(qiáng)度試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)配合比見(jiàn)表2:

        表2 實(shí)驗(yàn)配合比(kg/m3)

        3.2 拌合物性能及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        試驗(yàn)采用不同水膠比,水膠比分別為 0.47、0.36、0.32、0.30,坍落度及坍落度經(jīng)時(shí)損失試驗(yàn)按照GB/T 50080—2016進(jìn)行,抗壓強(qiáng)度性能測(cè)試按照GB/T 50081—2002進(jìn)行,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

        表3 試驗(yàn)結(jié)果

        從表3的試驗(yàn)結(jié)果我們可以看出,在水膠比為0.32的時(shí)候,試配強(qiáng)度達(dá)到最高58.5MPa,在水膠比為0.30的時(shí)候,強(qiáng)度反而是下降了一些,28天抗壓強(qiáng)度為57.8MPa。

        根據(jù)資料,混凝土的強(qiáng)度雖然很大一部分取決與水膠比,但是,在配制高強(qiáng)度的時(shí)候,水膠比的作用有局限性,骨料的強(qiáng)度,粒型,級(jí)配都會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度。

        3.3 混凝土不發(fā)火性檢驗(yàn)

        按照GB 50209-2010附錄A要求,在黑暗的房間內(nèi),砂輪轉(zhuǎn)速控制在600 ~1000r /min,將試件任意部分接觸旋轉(zhuǎn)的砂輪,并施加10~20N的壓力后,仔細(xì)觀察試件與砂輪接觸的地方有無(wú)火花產(chǎn)生。

        將分別對(duì)上述四種配比的不同試件進(jìn)行不發(fā)火試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):普通混凝土在砂輪機(jī)下可以產(chǎn)生明顯的火花,不滿足不發(fā)火要求;而以白云石/砂配制混凝土在砂輪機(jī)下無(wú)火花產(chǎn)生,滿足不發(fā)火性能要求。

        4 不發(fā)火混凝土制備

        4.1 材料準(zhǔn)備

        4.2 基層處理

        將不平部位,砸掉刷凈,并用掃帚將表面浮土清掃干凈后用清水沖洗干凈。

        4.3 模板支護(hù)分格區(qū)內(nèi)

        回收廢棄紙箱用來(lái)作模板,在紙箱內(nèi)裝入適量石子增加牢固性,圍成一個(gè)4.5平方米的分格區(qū)內(nèi),然后鋪上兩層塑料膜。

        4.4 墊層處理

        現(xiàn)場(chǎng)取C15混凝土鋪墊層,稍微抹平。

        4.5 攤鋪

        在分格區(qū)中均勻攤鋪已攪拌想好的不發(fā)火混凝土,隨后,在平板振動(dòng)器中振動(dòng)混凝土,確保密實(shí)。

        4.6 混凝土壓光、收面

        待混凝土即將初凝后,再找平的基礎(chǔ)上用手持式壓光工具原漿壓光收平。

        5 項(xiàng)目研究總結(jié)

        通過(guò)以白云石及其機(jī)制砂作為骨料進(jìn)行不發(fā)火混凝土的工作性能、力學(xué)性能的研究,得出以下結(jié)論:

        (1)不發(fā)火混凝土作為一種特種混凝土,原材料合理使用以及骨料選擇正確是不發(fā)火混凝土制備的關(guān)鍵;

        (2)在進(jìn)行不發(fā)火混凝土配制之前,骨料應(yīng)嚴(yán)格按照GB 50209-2010《建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》附錄A中顯示,開(kāi)展不發(fā)火試驗(yàn)檢查,不發(fā)火試驗(yàn)合格后方可進(jìn)行不發(fā)火混凝土的配制;

        (3)使用白云石及其機(jī)制砂做骨料,完全可以配制出工作性能符合要求的不發(fā)火混凝土,配制的不發(fā)火混凝土力學(xué)性能滿足要求,在砂輪轉(zhuǎn)速在600 ~ 1000r/min時(shí),無(wú)明顯火花產(chǎn)生,可應(yīng)用于防火防爆工程建筑。

        6 結(jié)語(yǔ)

        不發(fā)火混凝土是一種與堅(jiān)硬金屬、石塊等沖擊或摩擦?xí)r不發(fā)火或火星的混凝土。據(jù)國(guó)內(nèi)試驗(yàn)研究表明,不發(fā)火混凝土強(qiáng)度往往為10~40MPa,古療由大理石、石灰石、白云石組成,級(jí)配合理,由于質(zhì)地很軟,可有效避免了在碰撞以后所出現(xiàn)的火花。防爆面層采用不發(fā)火混凝土可促使生產(chǎn)環(huán)境安全不斷提高,保障了生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量,價(jià)格低于其他高分子防爆材料,更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。針對(duì)其在建筑中的重要作用和研究?jī)r(jià)值,本文針對(duì)不發(fā)火混凝土的制備以及性能進(jìn)行研究,希望研究結(jié)果能對(duì)建筑從業(yè)人員工作有所助益。

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