我国轻集料混凝土的发展经历了半个多世纪,随着活性矿物掺和料和高效减水剂的大量使用,轻骨料混凝土得到了长足发展,高流动度、高强可泵送轻骨料混凝土在桥面铺装工程、高层建筑地面工程中得到了实际应用。然而,在已有的研究中,关注的轻集料混凝土保温性能较少,且轻集料混凝土施工过程中,由于集料与水泥浆体密度差异性大,易出现混凝土分层离析和轻集料上浮的问题。本文通过预制施工的方法,控制了混凝土的坍落度,避免了大流动性带来的匀质性不良的问题,同时,通过对优化设计配合比,制备出导热性能低、强度高的结构保温板材,且混凝土中轻骨料内部存在多孔结构,抗冻融性能优于普通混凝土。同时,陶粒轻集料混凝土其良好的保温隔热、隔音效果也符合国家“十二五”提出的节能减排和资源节约环境友好的持续发展模式。
1 原材料及试验方法
1.1 原材料
(1)水泥:武汉新洲亚东P·O42.5 水泥;
(2)河砂:洞庭湖中砂,表观密度2676kg/m3,细度模数2.62,含泥量0.7%;
(3)页岩陶粒,性能见表1;
2 轻质陶粒混凝土的设计与性能分析
2.1 轻质混凝土配合比设计
预制轻集料混凝土的配合比设计主要以强度、容重为技术要求,并以合理使用用水量和节约水泥用量为原则。本文主要参考《轻骨料混凝土应用技术规程》(JFJ51-2002)、《建筑用轻质隔墙条板》(GB/T23451-2009)以及《普通混凝土配合比设计规程》,采用松散体积法来设计陶粒轻质混凝土的配合比,体积砂率控制在35%
2.2混凝土墙板性能影响因素分析
2.2.1 预湿处理对混凝土性能的影响
在确定所用页岩陶粒的堆积密度和简压强度后,对不同浸泡时间下陶粒吸水率进行了测定,详见图1。从图1中可以看出,陶粒的浸泡时间过短其吸水率低,浸泡时间**过30min后,随着处理时间延长其吸水率快速增加,2h后基本趋于稳定。
随着混凝土养护龄期的延长,轻质混凝土的抗压强度不断增长;但是不同预湿处理方式其强度增长模式不一样。T3组早期强度发展快,说明加入1h吸水量预拌处理使陶粒的表界面与胶凝材料有较好的粘结,水化反应持续,有利于界面过渡区结构的强化[3];而浸泡1h后陶粒内部湿度大,在混凝土强度发展后期可以对界面进行湿度补偿,从而增加了混凝土后期强度。相同条件下,预拌处理较浸泡处理对混凝土的中后期收缩影响较大,浸泡后的陶粒内部水分保证了水泥石与轻集料间内部湿度的协调,混凝土干燥收缩值降低