頁巖陶粒砼應用探索

  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，高溫狀態(tài)下頁巖沒有添加任何物質變成了內(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)部微孔結構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級標準。

  二、頁巖陶粒砼配合比設計

  頁巖陶粒具有強度高的性能，可以配制符合各種性能要求的陶粒砼，在陶粒砼配合比設計時，除了參照陶粒砼技術規(guī)程的相關內(nèi)容進行配合比設計外，還應注意以下幾個方面：

  1、全輕陶粒砼

  粗細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。在配比設計時，采用相對體積比加經(jīng)驗的試配方法：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度等級普通砼用量提高40kg/m³左右，經(jīng)過多年的試驗，全輕陶粒砼的最高強度等級不宜大于CL35。一般CL7.5-CL15可選用500級頁巖陶粒及陶砂，CL20可選用600級高強頁巖陶粒及陶砂，CL25可選用700級高強頁巖陶粒及陶砂，CL30～CL35可選800級或900級高強頁巖陶粒及陶砂。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構的剪力樣板等部件，不宜用于豎向和水平承力構件。

  2、砂輕（半輕）頁巖陶粒砼

  一般情況下，半輕砼強度等級設計從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集料的總松散體積為1.3m³，砂率一般取38%～42%，隨著強度的提高砂率從低往高適當增加，砂由中砂逐步變成粗砂，且要嚴格按相關標準控制砂的含泥量，膠粉料用量比同強度等級的普通混凝土增加25～35kg/m³，隨著強度的提高CL40以上等級的砼還要嚴格控制每m³砼的用水量。一般情況下強度等級小于LC30可選用600級或700級高強陶粒，CL40～CL45可選用800級或900級高強頁巖陶粒，CL50～CL55必須選用900級高強頁巖陶粒。

  3、試配注意事項

  ⑴ 強度等級大于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的陶粒砼膠粉料強度不宜小于52.5Mpa

  ⑶ 陶粒砼的早期強度增長較快，為保證強度等級實現(xiàn)概率，7天的抗壓強度易達到設計值的85%以上。

  ⑷ 砼試塊的早期養(yǎng)護潮濕度大于90%。

  ⑸ 同強度等級的陶粒砼彈模比普通砼低于一個強度等級。

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

  4、陶粒砼的特性

  ⑴ 抗震性，在震災破壞時，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，且遇火時不發(fā)生任何物化反應，外溫900度以內(nèi)強度無變化，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現(xiàn)建筑節(jié)能的目標。

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

  ⑹ 最大的特點是高強輕質，在裝配式建筑中結合其隔熱性能，可得收到廣泛的應用，實現(xiàn)節(jié)材節(jié)能的目標。

  三、陶粒砼的應用方向

  1、全輕陶粒砼在制品和樓地面、屋面保溫中的應用

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

  B、CL10～CL15充分利用全輕陶粒砼的強度與保溫隔熱性能，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、藝術石及工藝制品可以用于人造藝術石的原料，制作成各種形狀和調配成各種顏色，在高檔建筑中廣泛應用充分發(fā)揮美學和保溫效果，其它制品如公園里的凳、板橋、高速公路旁的藝術型聲障板等都是充分利用其有一定強度又輕質吸聲的性能。

  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、高強頁巖陶粒砼

  A、利用其輕質高強和導熱系數(shù)小的特別，可以在超高層建筑結構上大力推廣應用，除了節(jié)約結構用材外，還能解決冷熱橋以及樓蓋結構的保溫問題。

  B、在裝配式建筑中廣泛應用，一是在二次澆筑的整體樓蓋結構上，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、用于橋梁結構的橋面梁板，減輕結構自重，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量的玄武巖還好，達到熱阻式低級吸熱路面的標準要求。

  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，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用具有獨特的優(yōu)勢和廣闊的前景。

  四、頁巖陶粒砼施工注意事項

  1、陶粒預濕必須提前24小時以上，且必須濕水均勻，表面處于冷干狀態(tài)，并多點取樣檢測吸水后的實際堆積密度及時調整配比，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，砼強度等級越高，這個數(shù)據(jù)越要認真控制，每批砼都要據(jù)實微調配合比。

  3、每批陶粒的筒壓強度都必須符合規(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，振點間距和振動時間以砼達到密實又沒有陶粒

  富集現(xiàn)象為準，振深以棒頭插入下一界面下50～70mm為宜。

  6、結冰天氣盡量不要施工陶粒砼。

  7、其它材料也要符合相應規(guī)范的要求。

  本文沒有嚴格按輕集料技術規(guī)程寫些學術性的文章，只是筆者把生產(chǎn)應用實踐的結果做了一個簡單的綜述，拜請各位朋友斧正。