李宏興 甘 偉
(1 廣州立墻墻體材料有限公司;2 廣州大學)
當今,我國已進入建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化,綠色建筑,裝配式建筑,固廢資源化的新時期,對建筑的主體材料—混凝土提出了更高要求,既要有高的物理力學性能,輕質(zhì)、高強、多功能,又要節(jié)約天然資源,充分利用固廢材料。目前,我國建設(shè)用砂、石集料自然資源緊張,裝配式建筑市場需要大量的質(zhì)輕、高強、節(jié)能的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部品。顯然,迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)是,人造固廢資源化的輕集料混凝土的開發(fā)、生產(chǎn)和利用技術(shù)。隨著形勢的發(fā)展,我國高性能結(jié)構(gòu)用輕集料混凝土將進入發(fā)展新軌道。
本文對以固廢人造輕集料——瓷渣球形陶粒為粗集料,配制出強度等級LC30~LC60,密度1600~1900kg/m3的結(jié)構(gòu)用輕集料混凝土,進行不同配合比的強度、密度、坍落度試驗,并與普通碎石混凝土進行了對比試驗研究。
⑴原材料:本試驗采用原料,水泥:PO 42.5 硅酸鹽水泥;減水劑:高效減水劑FDN-2;粉煤灰:2 級;砂:中砂;陶粒:由廣州大學提供,球形瓷渣陶粒,粒徑5mm~15mm,筒壓強度9.6MPa,堆積密度800kg/m3,顆粒密度12.8kg/m3,空隙率38%,不同時間吸水率如表1。
⑵試驗條件。
試件100mm 立方體試件。
試驗儀器和方法:混凝土拌和物和硬化后混凝土的試驗,按照國家標準;《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》GB/T 50080、《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T 50081 進行。
表1
輕集料處理:陶粒未進行預濕處理(考慮陶粒24h吸水率較?。?。
⑴試件第1、2、3、4 組,LC30~LC50 陶粒混凝土材料配比及相應(yīng)濕密度、初始坍落度、1.5 小時坍落度及7天、28 天抗壓強度,試驗結(jié)果見表2、表3。
⑵試件第5 組,LC 60 陶粒混凝土材料配比及相應(yīng)濕密度、初始坍落度、1.5h 坍落度及7 天、28 天抗壓強度,試驗結(jié)果見表4、表5。
⑶輕質(zhì)陶粒混凝土與普通碎石混凝土對比試驗。
試件第6、7 組,陶粒混凝土與普通碎石混凝土配合比及相應(yīng)濕密度、初始和1h 的坍落度、擴展度及3 天、7天、14 天、28 天抗壓強度,對比試驗結(jié)果見表6、表7。
⑴從表2~表7的數(shù)據(jù)可看出,采用工業(yè)化生產(chǎn)的人造輕集料--陶瓷廢渣球形陶粒具有較好的勻質(zhì)性、顆粒形狀,有較小的吸水性,配制的混凝土拌和物質(zhì)量穩(wěn)定、和易性較好,試驗結(jié)果規(guī)律性較好。
表2 混凝土材料配合比
表3 混凝土性能測定結(jié)果
表4 混凝土材料配合比
表5 混凝土性能試驗結(jié)果
表6 陶?;炷僚c普通碎石混凝土配合比
表7 陶?;炷僚c普通碎石混凝土性能試驗結(jié)果
⑵從表2、表3 可以看出,相同密度等級時,陶?;炷量箟簭姸龋S水泥的含量、減水劑的用量增加而增加。
⑶從表6、表7 可看出,與普通碎石混凝土進行了對比,在相應(yīng)配比條件下,陶?;炷撩芏冉档图s25%。強度降低約20%。
⑷從表7 可看出,圓球形砂輕陶粒混凝土比普通混凝土,流動性好,坍落度大,從而可減少水膠比(大約0.1 左右)。但在1h、1.5h 坍落度損失要大,因此掌控坍落度隨時間損失的規(guī)律很重要。當陶粒吸水率大于7%,可考慮做預濕處理。
⑸瓷渣球型陶粒及混凝土斷面見圖1~圖6。
圖1
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
通過本試驗研究探明了,采用一種固廢人造輕集料——陶瓷廢渣球形陶粒為粗集料,能配制出強度等級LC30~LC60,干密度1600~1900kg/m3的結(jié)構(gòu)用輕集料混凝土。其坍落度、密度、強度性能可滿足裝配式建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部品的要求。