轻集料预处理对其混凝土强度的影响

2014-03-20徐仲征

河南建材 2014年1期

关键词：水泥石吸水率水泥浆

徐仲征

宿迁学院（223800）

轻集料预处理对其混凝土强度的影响

徐仲征

宿迁学院（223800）

轻集料混凝土作为一种新型生态混凝土,正朝着超轻、高强、多功能方向发展。随着我国对建筑节能高层、超高层抗震等综合性能建筑的进一步需求,新型轻集料混凝土必将以其良好的性能,展示出它们的优势,受到广泛关注。了解并研究轻集料混凝土的强度影响因素，有利于其更好地了解其工作特性，将其投入国家经济建设中去。

轻集料混凝土；预处理；强度

目前，随着国家十二五规划对节能减排提出来更高要求，新型建筑材料在建筑的创新实践节能中发挥着举足轻重的作用，轻集料混凝土因具有自重轻、保温隔热和耐火性能好等特点而备受关注。轻集料混凝土大量应用于工业与民用建筑及其他工程，可起到减轻结构自重，提高结构的抗震性能，节约材料用量，提高构件运输和吊装效率，减少地基荷载及改善建筑功能(保温隔热和耐火)等作用。轻集料混凝土的生产和应用技术发展较快，主要向轻质、高强的方向发展，大量应用于高层、大跨度结构和围护结构，特别是大量用于制作墙体用的小型空心砌块。轻集料混凝土是新型建筑材料的重要组成部分，是未来主要建筑材料的发展方向，其发展前景是广阔的。我们要在不断的运用中去研究轻集料混凝土，使之更好地为人类造福。

因此,本项目对人造轻集料进行焙烧及表面处理进行了初探，完成了混凝土抗压强度试验，以便得到轻集料预处理对混凝土强度的影响情况。

1 轻集料的焙烧处理

通常在制备轻集料时采用人工破碎法，即首先将大块的页岩原矿破碎，经过筛分选取直径为5～8 mm的碎块。为了防止煅烧时炸裂或出现裂纹,可将页岩碎块放置于烘箱中干燥（烘干温度为105℃±5℃）2 h。然后将干燥后的料球放至400～500℃的电炉中预烧一段时间后,继续加热至高温烧胀，保温完毕后缓慢降温。

通过对比可以看出焙烧后的膨胀页岩轻集料外表为栗红色,焙烧后轻集料发生了明显的膨胀，中间有核且粒型较好。外表面形成一层致密的瓷状釉质层,有利于降低轻集料的吸水率及提高筒压强度。

2 轻集料的表面预湿处理

轻集料吸水率和表面空隙率大，因此吸水能力比普通的集料要大，因此在进行轻集料混凝土配置之前需要进行预湿处理，以免过多的吸收配合比中的水的量影响新拌混凝土的工作性能。

具体试验中，采用昆明某厂家生产的页岩，破碎后直径2～3 cm，将页岩轻集料放置水中浸泡进行预湿处理，分别进行0 h、1 h的浸泡。因为当预湿时间超过1 h后，由于选用的页岩陶粒预湿1 h后基本达到饱和吸水状态，继续延长预湿时间对抗离析性能改善并不明显，因此该页岩陶粒最佳预湿处理时间为1 h。预湿处理对分层离析性能的改善主要是轻集料预湿后减了砂浆与轻集料间的密度差，有利于抑制轻集料在砂浆中的上浮。将轻集料放置水中进行预湿处理，分别进行0 h、1 h的浸泡，使得其开口孔隙吸水饱和。达到浸泡时间后取出用抹布擦干，同时进行以普通石子为集料的普通混凝土和轻集料混凝土的对比试验。

在按规定条件与规定时间后对混凝土进行压块做强度检测。

通过实验我们可以看出：普通石子混凝土界面过渡区破坏位置为水泥石，说明石子强度大于水泥石强度。未经处理的轻集料混凝土的水泥石部分破坏更大，说明轻集料吸收了大量水泥浆中的水分导致水泥石强度不足[1]。经过预湿处理1 h的轻集料混凝土界面区没有裂纹，水泥石与页岩轻集料具有很好的界面黏结，抗压强度较大。同时，经过预湿处理的轻集料配置的混凝土随着龄期的增长，页岩轻集料混凝土致密度明显提高。这是由于轻集料自身的返水作用,促进了后期水化反应的继续进行，此时水化产物紧密地包裹在轻集料周围并填充空隙，提高了密实度[2]。

未预湿的轻集料在混凝土拌合物中会吸收集料附近区域水泥浆中的水分，使集料附近区域水泥浆水灰比降低,早期强度较大。经过预湿处理的集料因预湿过程中不同程度地吸收了水分，在混凝土拌合物不能从周围浆体中吸水，没有起到降低水灰比增加机械啮合力的作用。但随着养护时间的增长,到28 d时，轻集料吸收了水泥浆中的部分水,水泥没有足够的水进行水化,水化程度较低，易在界面处产生较多孔隙,导致后期28 d强度较低。相反经过预湿处理后的集料，到后期甚至能从集料内部释放出部分水供未水化的水泥水化,水泥水化程度增大，界面处结构致密，强度增大。经预湿处理后的轻集料，导致集料的密度变大，减小了集料与水泥石密度之间的差值,混凝土制备过程中轻集料上浮作用减小，混凝土拌合物均匀性更好，在某种程度上起到了增长抗压强度的作用[3]。