陶粒混凝土制备及强度性能试验研究

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1、4低温建筑技术2014年第11期(总第197期)陶粒混凝土制备及强度性能试验研究耿飞，尹万云，刘晓军，陈松和，雷团结。，刘守成【1．东南大学土木工程学院．南京210096；2．南京航空航天大学。南京2100163．中国十七冶集团有限公司。安徽马鞍山243000)【摘要】通过试验研究了陶粒所占体积、水灰比、粉煤灰掺量和纤维用量对陶粒混凝土抗压强度的影响，试验结果表明：随着陶粒掺量的增加，陶粒混凝土强度逐渐降低，综合成本考虑，陶粒的最佳掺量为48％；水灰比增加会降低陶粒混凝土的强度，综合工作性能考虑，最佳水灰比为

2、0．3；适量粉煤灰会增加陶粒混凝土的28d强度，但粉煤灰掺量过大反而降低陶粒混凝土强度，粉煤灰的最优掺量为20％；聚丙烯纤维会有效的遏制轻质陶粒上浮，增加陶粒混凝土匀质性，但是纤维掺量过大会降低基体强度，纤维的最佳掺量为1．5％。【关键词】轻集料混凝土；陶粒；抗压强度；聚丙烯纤维【中图分类号】TU528．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)11—0004—03用轻粗骨料、轻砂(普通砂)、水泥和水配制而成(1)水泥采用P·1142．5级普通硅酸盐水泥，比千表观密度不大于1950kg／m的

3、混凝土称为轻集料混表面积>300m／kg，符合GB175—2007(硅酸盐水泥、凝土⋯。轻集料得以发展因为他与普通混凝土相比普通硅酸盐水泥》中硅酸盐水泥要求，其主要化学成有很多的优点：①陶粒混凝土容重比普通混凝土轻了分见表1。很多，因此其大大降低了生产浇筑过程中的人力和物(2)粉煤灰采用江苏热电厂生产的I级粉煤灰，力，还能减少基础荷载，大大增加了建筑的安全性；②性能符合(GB／T1596—2005)中I级粉煤灰要求，其主陶粒混凝土导热系数较低，一般为o．3～0．8W／(m·k)，要化学成分见表1。比普通混凝土

4、低了将近2倍。在目前建筑节能要求提表1水泥和粉煤灰的化学组成％高到了65％的形式下，必然极大的促进轻骨料混凝土的发展；③陶粒混凝土抗震性较好。陶粒混凝土自重化学组成SiO2^1~o3Fe203MsOCaOK20lYa20S03【轻，弹性模量较低，因此允许变化较大，所以抗震性能水泥20．584．973．650．5264．930．710．102．222．32较好。有研究陶粒混凝土的抗震系数为110左右，而粉煤灰50．5626．87l0．251．524．210．950．43n564．65普通混凝土在85左右；④陶粒

5、混凝土抗渗性好。陶粒的吸水和“微泵”作用使得陶粒与基体界面强度较高，1．1．2外加剂这就导致陶粒混凝土具有优异的抗渗性能和耐久性减水剂为由南京云泰节能科技有限公司生产的能；⑤陶粒混凝土耐火性好。一般来说陶粒混凝土的J2型聚羧酸减水剂，减水率可达35％。耐火极限温度可达3h以上。而普通混凝土的耐火极限温度一般为1．5—2h；⑥陶粒混凝土罕有碱骨料反表2河砂及陶砂配掺后的级配应。陶粒大都是经过煅烧制成的，因此其几乎不含活性SiO，这就杜绝了碱骨料反应，迄今为止，国内外的陶粒混凝土建筑，还没有发现一起碱集料反应的事

6、例。文中通过试验研究了陶粒混凝土中陶粒体积变化对陶粒混凝土28d强度的影响，并且对比不同水灰比、不同粉煤灰掺量和不同纤维用量下陶粒混凝土28d强度，综合强度和成本因素确定陶粒混凝土基准1．1．3砂配比。砂采用金坛市博大陶粒制品有限公司生产的陶1试验原材料与方法砂和河砂按质量比1：1配掺，河砂性能符合建筑材料1．1试验原材料检验标准GB／T14684—2007(建筑用砂》，其级配见表1．1．1胶凝材料2；陶砂的筛余量和性能分别见表2和表3。配掺后混[基金项目]装配整体式桩架结台综合能提升及工程应用新技术(财企(

7、2012)171弓)耿飞等：陶粒混凝土制备及强度性能试验研究5合砂的级配满足GB／T17431．1—1998(轻集料及其试掺量为38％、40％、42％、45％、48％、50％和52％，水验方法》，具体如表2所示。灰比为0．3，试验结果如图1所示。1．1．4陶粒从图1中可以看出，随着陶粒掺量的增加，混凝土陶粒采用金坛市博大陶粒制品有限公司生产的的强度逐渐降低，陶粒掺量38％～42％时，强度下降淤泥基陶粒，对陶粒进行筛分并调整，调整后性能满较快，分析原因是由于此时骨料用量较少，陶粒之间足GB／T17431．1—1

8、998(轻集料及其试验方法》要求，形成不了骨架，陶粒在浮力作用下上浮，分层现象较相关性能见表3和表4。明显，随着陶粒的增加，陶粒混凝土上部陶粒增多，减薄了有效强度部分，混凝土强度下降较快；陶粒掺量表3淤泥基陶粒性能42％～50％时，强度下降的趋势明显减缓，分析原因是此时陶粒之间已能形成很好的骨架，骨架作用抑制陶粒上浮，此时陶粒能较均匀的分布于混凝土之间，即使随着陶粒的增加强度下降，但下降的幅度已经减