頁巖陶粒砼應(yīng)用探索

  一、頁巖陶粒

  頁巖陶粒是頁巖經(jīng)過破碎入旋窯焙燒而成的一種輕集料，其燒制過程發(fā)生物化反應(yīng)，高溫狀態(tài)下頁巖沒有添加任何物質(zhì)變成了內(nèi)部具有一定數(shù)量大小不等的封閉微孔洞陶粒。故其強(qiáng)度較同堆積密度的制粒型陶粒高，吸水率同比制粒陶粒小，內(nèi)部微孔結(jié)構(gòu)閉合絕熱性能也較制粒型陶粒好，另外頁巖陶粒燒制溫度為1250℃左右，符合防火A級標(biāo)準(zhǔn)。

  二、頁巖陶粒砼配合比設(shè)計(jì)

  頁巖陶粒具有強(qiáng)度高的性能，可以配制符合各種性能要求的陶粒砼，在陶粒砼配合比設(shè)計(jì)時(shí)，除了參照陶粒砼技術(shù)規(guī)程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)外，還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

  1、全輕陶粒砼

  粗細(xì)集料用頁巖陶粒和陶砂配制而成的混凝土稱為全輕陶粒砼。在配比設(shè)計(jì)時(shí)，采用相對體積比加經(jīng)驗(yàn)的試配方法：⑴充分考慮陶粒和陶砂表面的孔洞，一般每立方混凝土的粗細(xì)集料用量總松散體積為1.35～1.38m³，砂率選用38%～40%，每m³的膠粉料用量比同強(qiáng)度等級普通砼用量提高40kg/m³左右，經(jīng)過多年的試驗(yàn)，全輕陶粒砼的最高強(qiáng)度等級不宜大于CL35。一般CL7.5-CL15可選用500級頁巖陶粒及陶砂，CL20可選用600級高強(qiáng)頁巖陶粒及陶砂，CL25可選用700級高強(qiáng)頁巖陶粒及陶砂，CL30～CL35可選800級或900級高強(qiáng)頁巖陶粒及陶砂。全輕的陶粒砼充分利用其保溫隔熱性能用于屋面、樓地面保溫層或者大板結(jié)構(gòu)的剪力樣板等部件，不宜用于豎向和水平承力構(gòu)件。

  2、砂輕（半輕）頁巖陶粒砼

  一般情況下，半輕砼強(qiáng)度等級設(shè)計(jì)從CL20開始至CL55都是可行的，粗輕集料和自然砂試配，一般情況下考慮陶粒表面孔洞每立方混凝土粗細(xì)集料的總松散體積為1.3m³，砂率一般取38%～42%，隨著強(qiáng)度的提高砂率從低往高適當(dāng)增加，砂由中砂逐步變成粗砂，且要嚴(yán)格按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)控制砂的含泥量，膠粉料用量比同強(qiáng)度等級的普通混凝土增加25～35kg/m³，隨著強(qiáng)度的提高CL40以上等級的砼還要嚴(yán)格控制每m³砼的用水量。一般情況下強(qiáng)度等級小于LC30可選用600級或700級高強(qiáng)陶粒，CL40～CL45可選用800級或900級高強(qiáng)頁巖陶粒，CL50～CL55必須選用900級高強(qiáng)頁巖陶粒。

  3、試配注意事項(xiàng)

  ⑴ 強(qiáng)度等級大于CL35的陶粒砼，必須選用高效減水劑，每m³的用水量控制在170kg以內(nèi)。

  ⑵ CL45 ～CL55的陶粒砼膠粉料強(qiáng)度不宜小于52.5Mpa

  ⑶ 陶粒砼的早期強(qiáng)度增長較快，為保證強(qiáng)度等級實(shí)現(xiàn)概率，7天的抗壓強(qiáng)度易達(dá)到設(shè)計(jì)值的85%以上。

  ⑷ 砼試塊的早期養(yǎng)護(hù)潮濕度大于90%。

  ⑸ 同強(qiáng)度等級的陶粒砼彈模比普通砼低于一個(gè)強(qiáng)度等級。

  ⑹ 當(dāng)配制泵送陶粒砼時(shí)，每立方米砼摻20萬粘度單位的纖維素醚不得大于0.3kg，否則對強(qiáng)度的影響很大。

  4、陶粒砼的特性

  ⑴ 抗震性，在震災(zāi)破壞時(shí)，同比普通砼陶粒砼的抗震性能好很多。

  ⑵ 防火性，陶粒砼耐高溫，且遇火時(shí)不發(fā)生任何物化反應(yīng)，外溫900度以內(nèi)強(qiáng)度無變化，1050度后有逐步軟化的現(xiàn)象，阻燃。

  ⑶ 吸聲性，陶粒砼有良好的吸聲性能。

  ⑷ 是一種很好的絕熱材料，在建筑工程中可以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的目標(biāo)。

  ⑸ 陶粒砼抗?jié)B性能很好，不摻任何抗?jié)B劑，抗?jié)B性標(biāo)號可達(dá)S12，大體積地下工程可廣泛使用。

  ⑹ 最大的特點(diǎn)是高強(qiáng)輕質(zhì)，在裝配式建筑中結(jié)合其隔熱性能，可得收到廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)材節(jié)能的目標(biāo)。

  三、陶粒砼的應(yīng)用方向

  1、全輕陶粒砼在制品和樓地面、屋面保溫中的應(yīng)用

  A、超輕陶粒砼CL7.5～CL10可用于制作砌塊墻板等墻體材料、人造浮島的輕質(zhì)砼浮床等制品。

  B、CL10～CL15充分利用全輕陶粒砼的強(qiáng)度與保溫隔熱性能，在廣大的黃河以南地區(qū)可以大量用于樓地面、屋面的保溫隔熱層，具有天然的耐火和保溫特性。

  C、藝術(shù)石及工藝制品可以用于人造藝術(shù)石的原料，制作成各種形狀和調(diào)配成各種顏色，在高檔建筑中廣泛應(yīng)用充分發(fā)揮美學(xué)和保溫效果，其它制品如公園里的凳、板橋、高速公路旁的藝術(shù)型聲障板等都是充分利用其有一定強(qiáng)度又輕質(zhì)吸聲的性能。

  D、耐火材料的澆注料充分利用其耐火及保溫性能，可以用作窯爐溫度低于1000℃的耐火材料的集料。

  2、高強(qiáng)頁巖陶粒砼

  A、利用其輕質(zhì)高強(qiáng)和導(dǎo)熱系數(shù)小的特別，可以在超高層建筑結(jié)構(gòu)上大力推廣應(yīng)用，除了節(jié)約結(jié)構(gòu)用材外，還能解決冷熱橋以及樓蓋結(jié)構(gòu)的保溫問題。

  B、在裝配式建筑中廣泛應(yīng)用，一是在二次澆筑的整體樓蓋結(jié)構(gòu)上，解決樓層的保溫問題，二是外墻剪力墻板及樓梯板等自重大的構(gòu)件，可用陶粒砼制作解決單一部件不超過七噸的問題。

  C、用于橋梁結(jié)構(gòu)的橋面梁板，減輕結(jié)構(gòu)自重，大量節(jié)約鋼材及提高承載能力。

  D、瀝青陶粒砼，經(jīng)過中國交科院的試驗(yàn)檢測，瀝青陶粒砼的容重比普通瀝青砼的容重低600kg/m3,磨光值和磨耗值比中等質(zhì)量的玄武巖還好，達(dá)到熱阻式低級吸熱路面的標(biāo)準(zhǔn)要求。

  在鋼橋梁板上用作鋪裝面層，除節(jié)約鋼材，大大減小了溫度對鋼梁的影響外，還可以大大減小城市熱島效應(yīng)，瀝青陶粒砼比普通瀝青砼在道路上還可降噪5～8db，因此在城市道路中應(yīng)用具有獨(dú)特的優(yōu)勢和廣闊的前景。

  四、頁巖陶粒砼施工注意事項(xiàng)

  1、陶粒預(yù)濕必須提前24小時(shí)以上，且必須濕水均勻，表面處于冷干狀態(tài)，并多點(diǎn)取樣檢測吸水后的實(shí)際堆積密度及時(shí)調(diào)整配比，確保砼配合比的均衡性。

  2、每批次的陶粒堆積密度相差不得大于40kg/m³，砼強(qiáng)度等級越高，這個(gè)數(shù)據(jù)越要認(rèn)真控制，每批砼都要據(jù)實(shí)微調(diào)配合比。

  3、每批陶粒的筒壓強(qiáng)度都必須符合規(guī)范要求。

  4、在滿足施工性能的情況下，盡量的減少用水量。

  5、盡量不要過振，振點(diǎn)間距和振動時(shí)間以砼達(dá)到密實(shí)又沒有陶粒

  富集現(xiàn)象為準(zhǔn)，振深以棒頭插入下一界面下50～70mm為宜。

  6、結(jié)冰天氣盡量不要施工陶粒砼。

  7、其它材料也要符合相應(yīng)規(guī)范的要求。

  本文沒有嚴(yán)格按輕集料技術(shù)規(guī)程寫些學(xué)術(shù)性的文章，只是筆者把生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐的結(jié)果做了一個(gè)簡單的綜述，拜請各位朋友斧正。