精品资料（2021-2022年收藏）膨胀珍珠岩混凝土质量控制及应用论文

1、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左右低温的混凝土。膨胀珍珠岩混凝土质量密度小，还具

2、有隔热、隔音性能，具有较好力学性能和热物理性能，其优良性能在保温隔热等工程中得到了很好的发挥利用。特别是具有良好的抗冻性，由于膨胀珍珠岩本身多孔，在混凝土中不用引气剂也能获得良好的抗冻性。应用及开发前景良好，在预拌混凝土生产中可以大量推广应用。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

3、措施来确保混凝土质量，取得了很好的效果。1. 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GB 175-1999、GB 1344-1999。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

4、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，优先选用级粉煤灰。其质量符合GB/T 1596-2005标准。我们选用了石洞口电厂的级粉煤灰后，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200300kg/m3。在材料选择时尽

5、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/m3502振实密度kg/m3653粒径%1mm 筛余量80.05mm 筛余量104导热系数W/m·k0.02

6、155憎水率%901.1.4 中砂：区中砂，细度模数控制在2.32.5。选用此级配中砂的膨胀珍珠岩混凝土有很好的保水性能，也可提高其泵送性能。其他质量要求符合GB/T 14684-93建筑用砂国家标准。1.1.5 外加剂：外加剂符合JC 473-2001标准。我们选用的BL-802泵送剂，减水率1013%。1.1.6 水：清洁饮用水。如因条件限制选用其它水质应按混凝土拌合用水标准JGJ63-89的规定进行检定合格后使用。1.1.7 存放要求：水泥、砂、外加剂、水、掺合料按照相应技术要求进行存放。但膨胀珍珠岩进场后在储存、堆放方面都要采取一系列相应技术措施保证其质量。膨胀珍珠岩进场后，按粒级堆放

7、，最好堆放于室内。露天堆放时必须有防雨和排水措施，以防止含水率变化。散装混合粒级堆放时，堆料高度不宜大于2m，以防大小颗粒离析，级配不均。若与普通骨料混合使用时，应使轻重骨料分别贮放，严禁混杂，以保证配料准确。膨胀珍珠岩在储存过程中，严禁人踏物压。我们在膨胀珍珠岩进场后，采用了袋装、室内堆放的储存方式，且保证了堆放高度不大于1m。实际生产中原材料的选用情况见表2 。表2 用于膨胀珍珠岩混凝土的原材料材料名称水泥中砂膨胀珍珠岩水外加剂粉煤灰材料品种或规格P.O42.5f=2.3-2.52.5-5mm饮用水BL-802级低钙灰材料产地宝山湖北蕲春宝能宝灵石洞口1.2配合比设计膨胀珍珠岩混凝土的配合

8、设计主要应满足设计要求的强度、密度和拌和物施工的工作性能。膨胀珍珠岩混凝土强度设计不能完全与普通混凝土一样，强度已不完全符合普通混凝土的鲍罗米强度公式，特别是水泥用量及水量的确定与普通混凝土有很大的不同。配合比设计应在普通混凝土设计过程的基础上，通过经验或试配选取配合比参数。1.2.1试配强度： fcuo=fcuk+1.645ofcuo试配强度；fcuk混凝土设计强度等级o强度标准差1.2.2根据膨胀珍珠岩混凝土的强度等级，确定水泥强度等级和品种，再根据混凝土试配强度，确定水泥用量。当混凝土强度等级CL30时，应优先选用32.5级水泥。当混凝土强度等级CL30时，应优先选用42.5级水泥。我们

9、通过试验发现，掺加入一定掺量的矿物掺合料，既可节约水泥用量，又能解决高强度等级水泥配制低强度等级膨胀珍珠岩混凝土因胶凝材料太少影响和易性的问题，对改善膨胀珍珠岩混凝土的工作性能有很好的效果。1.2.3确定拌合用水量：根据施工要求的坍落度确定用水量。在用水的确定中，充分考虑碎石型膨胀珍珠岩的吸水率和外加剂的减水性能。最后实际用水量根据材料情况及外加剂性能通过试配调整求得。1.2.4砂率：膨胀珍珠岩混凝土的砂率，主要是根据膨胀珍珠岩的粒形和空隙率来确定。以膨胀珍珠岩作为粗骨料，中砂作为细骨料计算用量。1.2.5外加剂：外加剂的选用应考虑与水泥的适用性和改善膨胀珍珠岩混凝土的工作性能。掺量通过试验确

10、定。我们通过试配得出，选用BL-802型泵送剂，在1.1%掺量下，大幅减少的混凝土拌合用水13%。对混凝土的工作性能有明显的改善。在混凝土试配过程中，应充分考虑膨胀珍珠岩混凝土的工作性能，其主要施工应用部位为保温层和填充部位，浇捣铺平有一定局限性，应使其具有较大的扩展度。混凝土出厂扩展度应700mm。我公司生产的CL10膨胀珍珠岩混凝土配合比参考数据见表3。表3 CL10膨胀珍珠岩混凝土配合比材料名称水泥砂膨胀珍珠岩水外加剂粉煤灰规格P.O42.5中砂粗饮用水泵送剂级用量（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。配合比复核水

11、膨胀珍珠岩计量砂计量外加剂计量水泥（掺合料）计量投料搅拌质量检测合格格不合格出厂报废图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3060s。一般为90s。在生产时采用了1m3搅拌机，搅拌时间为60s，保证了混凝土和易性达到要求。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

12、.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（GBJ10787）的规定取样制做。2. 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

13、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。3. 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C

14、L10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