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陶粒混凝土

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陶粒混凝土范文第1篇

【关键词】:页岩陶粒混凝土, 强度 ,抗冻性

【 abstract 】 : the shale taoli prewetting degree of frost resistance of concrete strength and influence. The results show that, with the shale taoli prewetting degree of increase, the early concrete strength reduction of a later strength, and intensity growth rate increased. When shale taoli prewetting less than 91% of saturated bibulous rate, frost resistance of concrete almost no influence; When shale taoli prewetting degree further increases, can improve gas containing through to improve frost resistance.

【 key words 】 : shale ceramsite concrete, intensity, frost resistance

中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:

前言:目前国外轻骨料;尾疑土中,页岩陶粒混凝土已经得到广泛引用。为了满足结构

页岩陶粒混凝土的应用需求,通过对页岩陶粒混凝土性能的研究,可以改善混凝土的强度

和抗冻性。

一、 页岩陶粒混凝土

页岩陶粒混凝土是轻集料混疑土的一种,其具有强度高、容重轻、吸水率低、保温、隔热、所配里的;易疑土抗震性好等特点,与普通混凝土相比,约轻20%一50%,用做结构构件,可降低自重约20%一25%,是改革墙体结构的重要材料之一。

页岩陶粒的特征及选择:页岩是一种沉积岩,成分复杂,但都具有薄页状或薄片层状

节理,主要是由勒土沉积经压力和温度形成的岩石,但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质是烧制膨胀页岩陶粒的重要原料。

二、页岩陶粒混凝土性能研究

1. 页岩陶粒混凝土配合比的选择

本次试验轻集料混凝土配合比总共设计了9个配合比,对28d抗压强度的实验,入表1所示:

表19组不同配合比的28d抗压强度

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

强度(MPa) 14.3 13.5 15.6 12.6 18.3 17.9 15.6 11.6 19.5

设计表观密度(kg/m3) 1724 1750 1730 1670 1680 1700 1680 1730 1750

实测表观密度(kg/m3) 1700 1710 1710 1697 1715 1719 1713 1698 1718

2. CL15.0页岩陶粒混凝土的物理性能

2.1 CL15.0页岩陶粒混凝土的强度

国外的些资料表明。充分捣实的轻集料棍凝土的抗压强度与水泥用量和总水灰比有关,而且对于每种集料都有各自的关系曲线。对于一种集料,固定一个水泥用熨,强度就有约100kg/m3的差别,这主要是由于拌合料需要不同的工作度而要求采用不同的水灰比的缘故;而抗压强度与总水灰比间的关系减少了结果的分散性。不同集料的这种关系上的差异可能是由吸水率和表面特征的不同所造成的。在水灰比低而水泥用量很大时,这种情况是少有的。对于某一特定的拌合料,水泥的强度和轻集料混凝土的强度之间呈线性关系

不过对丁不同的轻集料会有不同的关系。其他试验还表明,改变轻集料的级配,混凝土的抗压强度就会改变,这主要是因为仍要满足一定的工作度要求,水灰比改变了。

2.2 软化系数和饱和吸水率

经过计算得CL15.0页岩陶粒混凝土的软化系数为0.878,大于所要求的软化系数值0.85,其饱和吸水率为5.93%,远远小于要求的吸水率15%,表明这种混凝土浸水前后强度变化不大,具有良好的耐水性能。轻集料混凝土的吸水率在最初的几个小时吸水特别快,在24小时后其吸水率基本达到饱和,茧然相对于普通混凝土来说,轻集料混凝仁的吸水率比较大,但是其伉渗性却并不比普通混接土差,这主耍是由于轻集料的“微泵”作用,提高了集料周围砂浆的密实性和“锚固”作用,从而提高了轻集料混凝土的抗渗能力。

2.3 轻集料混凝土的抗冻性实验

轻集料混凝土的抗冻性同普通混凝土一样,是以其抗冻等级来表示的,即以28d龄期标准试件,按GBJ-85规定的标准试验方法—快冻法或慢冻法测得的混凝土能够经受的最大冻融循环次数确定的。在本试验中,由于条件的限制,采用的是慢冻法,要求质量损少不超过5%,强度损失不超过25%。

有实验数据可见,CL15.0页岩陶粒混凝土的强度与质量经过25次和50次冻触循环后都没有损失,也就是说其抗冻等级均为F50。强度和质量都没有损失反而有所增加,其原因可分析如下。

(1)轻集料的多孔性是保证轻集料混凝土具有良好抗冻性的毛要原因。因为这些不易被水饱和的轻集料的内部孔隙,可以容纳混凝土受冻时被水膨胀压力排挤的部分未冻结的水分.从而减少膨胀压力及混凝上的内应力,避免混凝土受损坏。因此采用未预湿的干轻集料配成的混凝土,即使不加引气剂也可以获得良好的抗冻性。本试验就是采用未预湿的干轻集料,一旦经过预湿,则因集料部分孔隙充水,其抗冻性将降低,如图532所示。轻集料的孔隙结构和它的烧成程度对轻集料混凝土的杭冻性也有很大的影响,如具有敞开和连通孔隙较多的膨胀矿渣和烧结性陶粒,其混凝土的抗冻性都较差以某些生烧的(未锻烧透的)陶粒或风化的天然轻集料配制的混凝土,其抗冻性也较差。

(2)在配合比的配制过程中,掺加了50%含量的粉煤灰,同时也掺加了具有减水和引气效果的由大连理下大学建材教研室研制的DG型粉煤灰高效活化剂,这些都能够提高混凝土的抗冻性。引气剂能增加混凝土的含气量且使气泡均匀分布减水剂则能降低混凝土的水灰比,从而减少孔隙率,提高水泥石的密实性粉煤灰的掺加则能改善混凝土的和易性及其他一系列物理力学性能,三者综合作用,共同提高了混凝土的抗冻性。

(3)在陶粒混凝仁中,由于陶粒表面粗糙多孔,且具有一定的火山灰活性,再加上陶粒的吸水作用使其界面上的水泥砂浆水灰比降低,使陶粒的界面强度大大提高,从而增强了陶粒混凝上抵抗受冻破坏的能力。

(4)由十陶粒与水泥砂浆为一种弹性较协调、较匀质的材料,其弹性模量差值仅为3.43MPa,,因此在冻融循环作用下,陶粒混授土内部不易产生较大的应力集中,从而使其具有较大的伉冻能力。

以上四个方面综合作用,使陶粒混授土在经受25次和50次循环后强度不但没有减少,反而有所增加。

2.4 轻集料混凝土的收缩性能

试验中所用试件尺过为100mm x100mm x 515mm,试验龄期分别为1d, 3d, 7d, 14d

28d, 45d, 60d, 90d,从试验结果可以看出:轻集料混凝土的收缩在初始30d内比较大,90d以后试件尺寸基本没有变化,即收缩基本完成。影响轻集料混凝土的收缩因素就本试验而言主要有以下几个方面:

(1)材料方面的因素

这主耍是指水泥用量、水灰比、集料的品质以及外加剂和掺合料的影响,水泥的用量越大轻集料棍凝土的收缩就越大,在此试验中。水泥用量比较少,因此,其收缩值也比较。

(2)环境方面的因素

在正常的大气条件下,环境介质的相对湿度对混凝生的收缩值有很大的影响,因为介质的相对湿度直接彬响水分的蒸发。介质的起度越小,混凝上与周围介质的湿交换就越剧烈水分的蒸发就越快,收缩也就越大

三、 小结

轻集料混凝土配合比设计的任务在于确定能获得预期性能而又最经济的混凝土各组成材料的用量。它和普通混凝土配合比设计的目的是相同的,即在保证结构安全使用的前提下,力求达到便于施工和经济节约的要求。

(1) 在轻集料混混凝土中完全可以用50%甚至更高的粉煤灰来替代水泥用量,社会效益比较显著。

(2) 采用轻集料配制混凝土,可以提高混凝l:的抗冻性,(经过25次或50次冻融循环

后强度不减反增)节同时也降低r混凝土的收缩,导热系数比较小,若采用全轻轻集料混凝

土,其导热系数更小,经济效益更为显著。

参考文献

[1] 龚洛书. 轻集料混凝土[M]. 北京:中国铁道出版社,1996.

[2] 科学院研究所等译,外轻集料[M]. 北京:中国建筑工程版社,1982.

[3] 建筑科学研究院建筑结构研究所编,轻集料棍凝上的研究和文集[M]. 北京:建筑工

业出版社,19用

陶粒混凝土范文第2篇

关键词:粉煤灰掺量;陶粒混凝土;渗透性;二次水化反应

0 前言

陶粒混凝土是一种无机保温材料,由于其质轻、高强的特点逐渐在工程上得到应用。然而在水工、港工建筑物的应用中,对混凝土耐水流穿过的能力、混凝土抗碳化、抗氯离子渗透等性能有很高的要求,因此陶粒混凝土后期强度以及抗渗性的优劣直接影响建筑物的安全使用。本次试验以制备LC15的陶粒混凝土为例,研究分析了掺入不同量的粉煤灰对陶粒混凝土抗压强度以及抗渗性能的影响。

1 试验工况

1.1试验原材料

(1)水泥:试验使用的普通硅酸盐水泥P32.5强度等级,由郑州中泰水泥公司生产。

(2)陶粒:使用的粉煤灰陶粒,粒经为5-8mm,堆积密度620kg/m3,和粒经为3-5mm,堆积密度710kg/m3的两种陶粒,两种粒径的陶粒以4:6的比例合理掺合,最终得到堆积密度为670 kg/m3,表观密度1080 kg/m3,孔隙率36%,筒压强度2.1MPa,吸水率9.5%的粉煤灰陶粒。

(3)粉煤灰:这个试验中所采用的粉煤灰产于开封电力公司,采用45μm筛余量为9.68%(

(4)砂:河南生产合格黄河砂,细度模数2.3,含泥量2.4%。

(5)水:采用饮用水

1.2 配合比设计

这项研究参照《轻集料混凝土应用技术规程》JGJ51-2002,采用松散体积法,确定陶粒混凝土基本配比,并通过正交试验分析,最终确定出 LC15 陶粒混凝土掺料配合比见表1-1。

表1-1 LC15陶粒混凝土配合比 (单位:kg/m3)

根据预期制定的试验计划,对原材料进行筛分、浸泡等的处理,根据四种工况的配合比,每组各做12个150mm×150mm×150mm(共计48个)试块,三天后拆除模具,置放于标准养护室进行养护。

2 试验结果与分析

图2-1

2.1 陶粒混凝土强度分析

对在标准环境下养护3天、7天、28天的陶粒混凝土,分别进行抗压强度试验,每次试验每组使用3个试块,通过万能试验机对其进行匀速加载,收集试验数据。四组试块养护三天抗压强度为:9.37、6.34、5.3、4.53;七天强度:13.6、11.68、11.5、10.23;二十八天:16.86、16.55、17.4、14.79。(MPa)

通过对3天抗压强度测试数据分析,随着粉煤灰掺量的增加,试块的抗压强度呈下降趋势,此时粉煤灰作为一种活性物质,还没有充分发生水化反应,从图2-1中可以看出,掺入粉煤灰之后,随着水泥被粉煤灰取代的量的成比例增加,陶粒混凝土试块的强度基本上呈直线下降,这是因为

粉煤灰中得活性成分需要在碱性环境下才能充分反应,碱性环境是在水泥水化反应之后生成Ca(0H)2,然后与掺入的化学激发剂Na2SO4反应生成NaOH,所以粉煤灰的水化反应滞后于水泥的水化反应。随后

经过7天的标准养护之后,粉煤灰已经在碱性环境下,同时陶粒中泌出存留的水份,促进了陶粒混凝土的二次水化反应,B、C、D组的试块强度明显得到提高。28天标准养护之后,粉煤灰已经充分发挥作用。这时,作为薄弱环节的Ca(0H)2,经过火山灰反应之后被大量的消耗,同时消耗大量的Ca2+,打破了原有的固液平衡,也促进了水泥的水化反应,胶凝材料的强度大幅度提高。然而,试块的整体强度是靠粗集料和胶凝材料共同发挥出来的,由于本研究所选用的陶粒筒压强度有限,经过加载之后,先于胶凝材料发生碎裂。四种工况掺入相同的陶粒,至使前三组的抗压强度大至相同。由于D组水泥掺量过低,碱性环境相对较弱,故强度明显低于前三组。

2.2 陶粒混凝土抗压强度曲线分析及弹性模量计算

2.2.1 陶粒混凝土抗压强度曲线分析

图2-2是粉煤灰代替水泥掺量20%的陶粒混凝土试件的应力-应变(σ-ε)关系曲线。我们很容易发现,与普通混凝土相比,普通混凝土的σ-ε曲线总体呈现一种脆性破坏的形态,而图2-2所呈现的陶粒混凝土的σ-ε曲线,在AB段明显是一种塑性变形的过程。这是因为,由于普通混凝土中粗集料石子弹性模量非常大,当试块受力时,石子承担主要的作用,当向试块施加的荷载增大到一定的程度,超过了水泥石的抗压强度,试块会突然发生破坏。然而陶粒混凝土试块则有所不同,试块中掺加得陶粒弹性模量较水泥石的小,刚开始施加的荷载就有水泥石承担,当荷载增加到一定的程度,陶粒首先破坏,但是水泥石具有一定的整体性,紧紧包裹着陶粒,试块整体并没有被破坏,陶粒的破坏促使试块的变形加大,在σ -ε关系曲线图上反映在AB段,因此有粉煤灰掺量的陶粒混凝土σ-ε关系可假定为理想的弹- 塑性本构关系。

图2-2

2.2.2 弹性模量计算

陶粒混凝土的弹性模量由所采用陶粒的密度和试块强度共同决定的,我国轻骨料研究小组建议,在使用标准十块时,轻骨料混凝土弹性模量的计算公式为 (2-1)

Ec:轻骨料混凝土的弹性模量,MPa;ρe:轻骨料混凝土的表观密度;fcu轻骨料混凝土的标准立方体抗压强度,MPa。求得:Ec=11.75(GPa)

同样我们可以从应力――应变曲线可以看出,一般地,弹性模量取tan(a),a为原点和试块1/2极限抗压强度处的割线与水平坐标的夹角从而得出 (2-2)

f:轻骨料混凝土标准立方体试块极限抗压强度的1/2,MPa;ε:轻骨料混凝土应力为f时对应的应变。

通过对式2-2代入数据进行计算,tan(a)=11.6(GPa)。

对两种方法的计算结果进行比较,所得出的陶粒混凝土的弹性模量相差1%,满足规范对计算误差的要求。根据混凝土规范可知C15的普通混凝土弹性模量为22GPa,是同强度陶粒混凝土的1.8倍左右。

2.3 陶粒混凝土渗透性分析

目前,对普通混凝土的抗渗性研究,粉煤灰能能降低混凝土中氯离子的渗透系数,但是,促使普通混凝土的水渗透性和空气渗透性提高不少。主要原因是粉煤灰拌合时与骨料接触,水化作用前,粉煤灰能降低水泥浆和骨料的黏结,颗粒表面吸附得水膜使过渡区更加多孔。然而对标准养护28天的四组配合比陶粒混凝土试块进行渗透深度的测试发现,陶粒混凝土中加入粉煤灰反而提高了陶粒混凝土的抗渗性。

陶粒混凝土中陶粒的吸水性能有效的减少粉煤颗粒表面所吸附的水膜。同时,由于陶粒为球形,增大了与水泥浆的接触面积,再加上陶粒表面较粗糙,最终增强了与水泥浆的黏结,因此在混凝土中,胶凝材料将陶粒紧紧包裹,陶粒之间不能形成较连续的渗水孔,通过对比图2-1,28天抗压强度和图2-3试块的渗透系数拟合曲线,我们也能发现,陶粒混凝土的抗渗性与其本身的强度,有着非常紧密的联系。本次研究主要利用渗透深度法,对陶粒混凝土的渗透性进行测试,通过试验测得在一定的时间与压力下,液体渗入陶粒混凝土的深度,通过公式2-3算出相对渗透系数,即Kp = (2-3)

Kp:渗透系数;h:平均渗透深度;v:混凝土孔隙率;t:加压力液体的时间;P:压力差。

由于混凝土孔隙率实测起来比较困难,因此采用2-4式近似计算,即 (2-4)

Vw:混凝土中水的体积;A:试件横截面积。将2-4式带入到2-3式,得出公式 2-5 Kp = (2-5)

对公式2-5中各参数之间的关系可以看出,混凝土的渗透系数与平均渗透深度h成正比,其他各个参数基本保持一样,我们通过试验能得出不同粉煤灰掺量的陶粒混凝土的渗透高度,进而总体比较不同配合比混凝土的渗透性。可以简单转换下公式2-3,把除了渗透高度以外的给定

图2-3

的参数,用一个常数D来表示,于是得到公式2-5:Kp=Dh,结合试验测量数据,得到如上表图2-3。

3 结论

本研究对不同粉煤灰掺量的陶粒混凝土标准试块,进行抗压强度、渗透性的测试结果分析,得出如下结论。

(1)当粉煤灰代替水泥掺入量为20%时,陶粒混凝土试块后期强度增加明显,标准养护龄期为28天时,基本赶上普通陶粒混凝土强度。

(2)由于陶粒混凝土的强度有胶凝材料和轻集料陶粒协同发挥出来的,胶凝材料养护到一定的时期,其强度会大于陶粒的抗破坏强度,陶粒混凝土的破坏源于陶粒自身的破坏。试件的整体强度与陶粒的筒压强度有着非常密切的关系,故每批陶粒制品,都要进行专门的试验研究。

(3)与普通混凝土相比,陶粒混凝土试块的破坏更倾向于弹―塑性破坏,陶粒混凝土σ-ε关系可假设为理想的弹―塑性本构关系;同等强度的陶粒混凝土弹性模量,要比普通混凝土的低。

(4)不同粉煤灰掺量的陶粒混凝土的抗渗性变化走向与其抗压强度的走向大致相同,粉煤灰替代水泥掺量20%时,粉煤灰充分填充到水泥浆里面,有效提高了陶粒混凝土试块的抗渗性。

参考文献:

[1]中华人民共和国建设部.轻骨料混凝土技术规程(JGJ51 2002)[S].北京:中国建筑工业出版社

陶粒混凝土范文第3篇

粘土陶粒混凝土空心砌块,简称陶粒砌块,是以经高温焙烧膨化后的粘土陶粒为骨科,以水泥为胶结料掺入陶砂按一定比例经压制成型的盲孔型空心或实心砌块,以质轻、隔音效果好等特点而大量应用于多层和高层建筑框架结构中,既减轻了结构荷载,减小了墙、柱、梁的断面尺寸,又相对增加了建筑物的使用空间,使房间的布置更为灵活。

二、特点

充分利用砌筑砂浆嵌入砌块孔内形成结合销键,约束块体滑动,形成共同受力体,确保墙体的整体性能。

研制出实心砌块,用于墙根、门窗洞口及错缝等,改进了传统的组砌方法,在砌体与混凝土界面以及开孔开槽处利用钢丝网消除墙体界面裂缝和墙面龟裂纹。

与粘土砖砌体相比,具有砌筑速度快、操作方便、劳动强度小等优点。其墙体具有质轻,其性质符合我国墙体改革的需要。

三、工艺原理

1、按照混凝土空心砌块组砌方法将砌块盲孔面朝上反砌于墙上,砌筑砂浆嵌入砌块孔内8-10mm,形成结合销键,约束块体滑动,形成共同受力体。

2、设置墙体拉结钢筋与钢筋混凝土柱、墙可靠连接,当墙长超过3m时在墙中设置构造柱,当墙体长度大于5m填充墙与顶梁(或板)要有可靠拉结钢筋约束砌块墙体与混凝土墙柱接触界面及墙长方向的变形,防止砌块墙体产生结构性裂缝,加大墙体的稳固性。

3、在砌块墙体与混凝土结构接触界面、开槽开孔处以及洞口周边设置钢丝网片,防止墙体粉刷层产生龟裂纹。

4、采取必要的构造措施,如加设构造柱、适量配置通长钢筋以增加墙体的整体性能和抵抗温度收缩应力。

四、材 料

陶粒砌块盲孔型规格为390×190×190、390×120×190两种,实心砌块规格为390×190×95、390×120×95两种,实心砌块主要用于改善砌筑工艺,解决关键技术问题,克服质量通病。容重均小于7KN/m3。强度不低于MU7.5,龄期不低于28do

砌筑砂浆强度指标:不低于M7.5,与砌块强度等级保持一致。

20×20细目钢丝网片、水泥钢钉、φ6钢筋。

五、机具设备

计量器具1套,砂浆搅拌机1台,切割机2台,水准仪一台,皮数杆4根,15m钢尺1把,5米钢卷尺4把,冲击电钻1台,砂浆试模3套,砌刀、架凳及灰桶若干。

六、劳动组织及安全

1、劳动组织

试验兼计量员1名,测量工1名,机械工1名,电工1名;泥工:高级工20名,中级工30名;普工10名。

2、安全管理

(1)安全技术措施的制定

①每日砌筑高度不得超过一步架高,内墙砌筑脚手架采用工具式脚手架,不得在墙上设置脚手架眼。

②外墙砌筑脚手架采用双排钢管脚手架,脚手架与主体工程连接采用在钢筋混凝土墙柱或梁预埋φ6钢筋进行拉接,连墙杆不得穿过墙体。

②技术负责人在工程施工前根据规范要求,结合工程实际情况编制切实可行的技术措施以保证安全施工。

④“四口”和临边防护

A、在通道口和电梯井口设置安全防护门;

B、预留洞口采取临时封闭措施;

C、在楼梯口及梯段设置安全防护栏杆;

D、临边及临空作业必须系挂安全带。

3、安全巡回检查制度

各项安全技术措施由施工工长负责实施,专职安全员负责巡回检查,督促技术措施的落实,安全防护设施的维护。技术负责人负责组织施工工长、专职安全员,施工班组长例行安全周检,并作详细记录。

七、质量要求

1、在砌体施工过程中严格执行“砌体工程施工质量验收规范”GB50203-2002的有关规定。重点强调以下质量管理要求:

(1)进场砌块必须有出厂合格证或质量证明书,龄期28d以上,现场存放场地必须硬化,周边排水畅通,防潮、防晒。受潮砌块严禁上墙,严格按照规定抽样送检。

(2)水泥、砂和外加剂均应有具备相应资质厂家生产的合格证,进场后应严格按照规定抽样送检,各项技术指标必须符合国家标准的规定。

(3)砂浆配合比采用重量比计量。

(4)砂浆试块应指定专人按照规定制作、养护和送检,并进行强度评定。

(5)冬期施工应制定专门的防冻措施。

2、砌体的位置及垂置度允许偏差、检验方法见表1:

(表1)砌体的位置垂置度允许偏差

(表2)高级抹灰的允许偏差和检验方法

3、抹灰工程施工严格按照“建筑装饰装修工程质量验收规范”GB50210-2001有关规定执行,同时应注意下列事项:

(1)抹灰工程施工前应作好隐蔽工程验收,对界面、洞口周边、开槽开孔处的钢丝网片进行检查、隐蔽。

(2)向操作工进行粉刷砂浆配合比、操作要点、质量标准及其它注意事项的技术交底。

(3)抹灰施工应分层进行,每层厚度为5~8mm。一般抹灰按高级要求组织实施,其允许偏差和检验方法如表2:

(4)根据工程实际情况和验收统一标准正确划分分项工程的检验批,确定检查数量,参加质量检测和验评的相关人员应具备相应的资质,由监理工程师组织和主持验收工作。

陶粒混凝土范文第4篇

[关键词]轻质墙板应用;JHC板施工;质量验收

中图分类号:TU758.1文献标识码:A文章编号:2306-1499-(2014)11-0041-01

1.概述

随着国家对发展实施绿色建筑的高度重视, 对墙体材料革新工作的深入开展,新型墙体建筑材料得到了快速的发展与革新。大批节能环保的新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现,有力的推动了行业技术进步,加快了产业转型升级。

陶粒轻质混凝土条板(JHC板)就是我国新型材料发展与革新的产物。该墙体材料采用轻质陶粒为主要骨料,水泥、粉煤灰为胶结料,通过高强冷拔钢丝增强并经自动化设备复合而成。主要用于办公楼、宾馆、医院、学校、厂房等高、低层建筑装饰装修、扩建、改造等工程中非承重墙体。目前JHC板在江浙沪的很多民用、公用建筑中得到了广泛的应用和推广。

2.JHC板的优点

(1)重量较轻:每平方米墙板重量仅普通加气块的1/3,大大降低了主体结构承受的何在。

(2)墙体壁薄:墙体厚度最薄为90mm,最厚也仅为150mm,与传统墙体相比厚度大大减少,节约了房屋使用面积。

(3)板面平整:墙面自己达到了较高的平速度,相当于高级粉刷标准,只需用腻子刮涂表面较少的孔缝即可进行涂料喷涂施工。

(4)施工较快:墙体可直接批腻子、喷涂,省去了传统的拌浆、砌筑、抹灰工艺,是专传统墙体施工速度数倍。

(5)物理性能:板材抗压强度高、抗弯荷载、抗冲击、隔音、保温、防火,干收缩指标均可达到国家标准要求;

(6)节能环保:取代了传统的烧结砖,节约土地资源,属于绿色建材。

3.JHC板安装准备工作

(1)条板、配套材料应分别堆放在相应的安装区域,按不同各类、规格堆放,条板下应设置垫木;条板宜侧立堆放,高度不应超过两层。

(2)安装使用的材料、工具应分类管理,并根据现场需要数量备好。钢钉、钢板及钢板卡、预埋件应镀锌或做防锈处理。

(3)隔墙安装前应清理基层,对需要处理的光滑地面进行凿毛处理。

(4)按安装排板图弹墨线,标出每块板的安装位置,标出门窗洞口位置,弹线应清晰,位置应准确。放线后,经检验无误,方可进行下道工序。

(5)有防潮、防水要求的条板隔墙,应做好条形墙垫或防潮、防水等构造措施。

4.JHC板安装施工

(1)安装顺序:JHC板可以从主体墙、柱的一端向另一端安装,或都从定位板(加强板)向两侧安装;有门洞时宜从洞口向两侧安装。

(2)立板:应在JHC板的企口处均匀满刮粘结材料,空心JHC板的上端应局部封孔(采用堵孔塞即EPS泡沫棒),上下对准墨线立板。

(3)顶紧、调位、固定:用撬棍在板下端将JHC板撬起,在JHC板的下端打入木楔使JHC板向上顶紧,木楔的位置应选择JHC板的实心肋部位,两个为一组,使用JHC板就位。顶紧后应对水平、垂直度再做检查、微调,并固定好。在JHC板与楼地面以及梁、板的下空隙处,应采用砂浆或细石混凝土填实,在混凝土强度达到5MPa后,取出木楔并填实楔孔。

(4)连续安装:应按排板图拼装顺序安装第二块JHC板,涂刮好粘结剂,将板榫头对准榫槽,调整好垂直度和相邻板面的平整度,并保证JHC板与JHC板之间粘结剂饱满。待JHC板的垂直度、垂直度检验合格后,重复上述工序。

(5)接缝处理:JHC板与JHC板之间的企口缝隙应填满,灌实粘结结构,并揉剂严实,再把挤出的粘结材料刮平,并做防裂处理。

(6)门窗洞边安装。安装门窗洞口上的过梁板之前,要先在两端的洞边板上留出高度与过梁板相同的缺口,缺口的宽度满足设计要求。过梁板与其上楼板、梁应用木楔顶紧,所有缝隙均应用专用水泥砂浆填实。应在混凝土强度达到5MPa后,取出木楔填实楔孔。

(7)管、线安装。水电管线安装、敷设应在墙体安装完成7天后进行,对于双层JHC板墙体,则应与墙体安装配合进行。开关盒、插座四周应用专用粘结材料填实、粘牢,其表面应与填体面齐平。空心JHC板墙体纵向布线,可沿墙板孔洞穿行。

(8)墙体保护:工安装过程中及工程验收前,JHC板墙体应采取防护措施,严禁受到工具碰撞。安装后的JHC板墙体7天内不得受到任何侧向作用力,施工梯架、工程用的物料等不得支撑、顶压或斜靠在墙体上。在混凝土地面施工前时,应防止物料污染、损坏成品墙面。

5.检查与验收

5.1 JHC板及辅材进场时应检查以下资料,并将以下资料进行归档。

(1)设计文件、图纸会审记录、设计变更。

(2)材料产品质量合格证、出厂检验报告、有效期内的型式报告及进场验收记录,材料进场复试报告。

(3)检验批验收记录、隐藏工程验收记录、质量问题处理记录。

5.2现场检查验收项目。

(1)查阅相关资料、报告 ,确保JHC板、辅材料、连接件的品种规格性能是否符合设计文件及规范要求。

(2)采用手板及尺量检查JHC板与周边主体结构、构件应连接牢固,连接件的数量位置和连接方法是否符合设计文件及规范要求。

(3)采用观察及尺量检查JHC板之间结合是否牢固、稳定,连接方法、板缝处理是否符合设计要求。

(4)对照规范要求检查JHC板表面平整度、三面垂直度、接缝高差、阴阳角是否方正。并要求板面不得起皮、掉角、露出网格布等质量问题。

7.结束语

陶粒轻质混凝土条板(JHC板)墙体材料在国内的应用还处在探索阶段,目前甚至没有一套完套的规范图集系统对其产品质量、施工工艺等做好全面、合理、成熟的技术要求。这也映射出我国的新型墙体材料节能改革也处于初步发展阶段。

但陶粒轻质混凝土条板(JHC板)墙体材料在多年的发展中,积累了丰富的经验,在材料制作、施工工艺、节点完善上不断创新。目前已经能生产出份量更轻,强度更高,抗震性能、防火性能、保温性能、隔音性能更好,且具有一定可塑性的新型墙体材料,并在工程中得到推广更应用。

参考文献

[1]《陶粒轻质混凝土条板应用技术规程》GB/T044-2011

陶粒混凝土范文第5篇

关键词:粉煤灰陶粒; 制备方法; 综合利用

中图分类号:TU522.3+5 文献标识码:A

粉煤灰是将煤炭磨细、燃烧后产生的一种工业废渣,我国粉煤灰排贮量居世界第一。自上世纪9 0年代以来,随着国民经济的快速发展,燃煤电厂的数量不断增加,粉煤灰的排放量急剧上升,开发和利用粉煤灰的形势更加严峻。因此,如何将粉煤灰综合利用一直是当今环境科学研究领域中的重要研究课题之一,粉煤灰陶粒是用粉煤灰加入部分其它原料经粉磨后加工成球,烧结或直接养护制备成陶粒,主要特点是密度轻、强度高,隔热保温性能好,耐火、抗冻及耐久性能优等,并且用灰量大、节能效果好,具有良好的经济效益和社会效益。

1粉煤灰陶粒研究现状

目前粉煤灰陶粒的制备方法可分为烧结型和免烧型两种类型。烧结型主要有分掺粘结剂(加"法")和不掺粘结剂法;免烧型主要分为自然养护法和蒸汽养护法。

1.1烧结粉煤灰陶粒

烧结型主要有掺粘结剂法和不掺粘结剂法。粉煤灰的主要化学成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO,从矿物组成看主要是硅、铝氧化物的玻璃体和部分石英、莫来石、赤铁矿等结晶矿物,具有在高温下的烧结性能。使之在一定温度下、一定时间内发生氧化—还原反应得到粉煤灰陶粒。

掺粘结剂法就是以粉煤灰为主要原材料,掺加少量粘结剂如:粘土、页岩、煤矸石固化剂等和固体燃料经混合、成球、利用其中未燃烬的碳,将生料球烧结成外壳坚硬,表面有层隔水保气的釉层、内部具有微孔的陶质粒状物而制得的一种性能较好的人造轻骨料。生产工艺一般由原料的磨细处理:粉煤灰和粘结剂—配料称量一(改成连接线)混合料加水成球—烧结系统—破碎机一振动筛—陶粒。对粉煤灰的要求一般为:SiO2 45%— 60%、Al2O3

不掺粘结剂法主要是不加入粘土就能生产出强度合格的生料球,因而对粉煤灰及煤粉的细度要求较为严格。对粉煤灰要求:>45μm的颗粒不大于45%;>75μm的颗粒不大于l5%;>150μm不大于3%,含碳量要求小于5%。对煤粉的要求:>75 μm的颗粒不大于l5%;150μm不大于3%。煤粉应用无烟煤,含碳量大于70%。由于在成球中不加入粘土,除对粉煤灰细度和煤粉细度要求严格外,还应对给料速度的稳定及成球技术要求也十分严格。

1.2免烧粉煤灰陶粒

由于粉煤灰陶粒通常是用粉煤灰与粘土配料成球,在1050℃~1350℃高温下膨胀烧结而成,能耗高。开发不烧结粉煤灰陶粒就成为发展的新趋向。这种工艺生产的粉煤灰陶粒可与烧结工艺生产的陶粒的性能媲美。即用胶凝材料、粉煤灰与外加剂配料,只需经养护而不需烧结便可生产出强度高的粉煤灰陶粒。一般有自然养护法和蒸汽养护法。

自然养护基本配方为:粉煤灰用量80%~90%,生石灰5%~10%,石膏1%~2%,水泥2%~3%,粉煤灰陶粒专用活化剂1%~2%.固化剂0.5%~0.7%等。自然养护法生产工艺简单.主要工艺流程如下:胶凝材料、粉煤灰和外加剂—配料称量—混合料加水成球—室内预自然养护—堆场自然养护—陶粒。从免烧粉煤灰陶粒混凝土受力情况看,采用自然养护法生产粉煤灰陶粒在垂直荷载作用下均受剪切破坏,说明决定免烧粉煤灰陶粒混凝土强度的因素与陶粒强度关系不大,而主要与组成混凝土的砂浆强度有关。因此,在制作免烧粉煤灰陶粒混凝土砌块时应有合适的配合比,保持适当砂率,使构成砌块的砂浆强度等性能达到一定要求,才能确保砌块的物理力学性能和耐久性能。免烧粉煤灰陶粒能耗低、建设投资少、生产成本低。

蒸汽养护法基本配方为:粉煤灰40%~95%,砂或炉底灰0%~55%,石灰CaO3%~6%,外加剂0.2%~1.8%。主要工艺流程如下:胶凝材料、粉煤灰和外加剂—配料称量—混合料加水成球—蒸汽养护筒仓—筛分—陶粒。经过蒸汽养护,产品质量优于自然养护法生产的粉煤灰陶粒,用其配制的混凝土或制品内可以配置钢筋,而且机械化、自动化程度高,生产能耗相对低,占地面积少,主要缺点是产品单一、密度大,对粉煤灰的要求较高,烧失量必须小5%。

2粉煤灰陶粒综合利用现状

粉煤灰陶粒具有密度小、质量轻、保温、隔热好、耐火、抗渗、抗冻及耐久性能好的特点。建筑工程主要用于屋面隔热、保湿垫层、楼板面隔热防水垫层、建筑物底层地面防潮保湿垫层、地下建筑围墙外和地面下的防渗防潮保湿垫层等,其隔热保湿、防潮、防水、防渗、隔热、耐久等特点可以生产混凝土多孔砖、小型混凝土空心切块、空心楼板和大型屋面板等.还可以用做热带地区的屋顶隔热层材料、城市道路的屏障、音响建筑的吸音板、道路工程的防滑路面、水的过滤剂、花卉的保湿载体和蔬菜的无土栽培等。

2.1配制混凝土

粉煤灰陶粒的堆积密度为一般为500kg /m3~1000kg /m3。其中,超轻粉煤灰陶粒堆积密度

2.2污水处理中的应用

利用粉煤灰作为主要原料,制备生物滤池陶粒滤料,将其用于生物反应器。粉煤灰陶粒滤料对城市污水中氨氮和有机物的去除具有良好的微生物适应性,COD的平均去除率在85%以上;NH3—N的平均去除率在65%以上。在处理工业废水中,制备粉煤灰陶粒中,添加粘土和木炭粉在增大陶粒抗压强度同时也提高了陶粒的孔隙率,从而提高了陶粒颗粒的抗压力和吸水率。在铬废水去除中,由于陶粒质轻,可使废水与陶粒发生相对对流,从而大大减少了废水与陶粒的接触时间。利用粉煤灰制备陶粒来处理含铬废水,可达到以废治废、节约资源的目的。

结语

利用粉煤灰生产陶粒是一条很好的粉煤灰资源化的途径,解决了粉煤灰的污染问题,同时粉煤灰陶粒制品可持续需求前景广阔,是发展循环经济、开辟粉煤灰综合利用的有效途径,具有良好经济效益和社会效益,其应用前景将会越来越好。

参考文献

[1]王学武,赵风清,杜炳华.粉煤灰综合利用研究述评[J].粉煤灰综合利用2001(6).

陶粒混凝土范文第6篇

【关键词】 高强轻质混凝土;配合比

中图分类号: TU37 文献标识码: A

一、前 言

现代混凝土作为人造建筑材料已有170多年的历史。在生产实践过程中,随着技术水平的提高,为了解决普通混凝土质量大的缺点,人们逐渐开发出了混凝土的新品种一一轻质混凝土。1913年美国首先用回旋窑烧制了页岩陶粒,为轻质混凝土的发展迈出了可喜的第一步。由于轻质混凝土是一种比强度高,保温耐火,抗震性能好,无碱集料反应等新型混凝土,可广泛应用在各种工业与民用建筑等构筑物上,具有很好的技术经济价值,所以自上世纪60年代以来在世界各国获得了长足的发展和应用,成为建筑材料工业中发展最快的轻质高强的新型建筑材料之一。

在轻质混凝土的发展初期,由于其强度较低且人们对其力学性质研究较少,使其应用的范围有所局限。随着研究的深入、高强轻集料即高强陶粒的问世。人们利用高强陶粒配制出了密度等级为1600~1900,强度等级在LC30以上的,广泛用于结构的高强轻集料混凝土。它以优良的力学性能和潜在的好处,在世界各国,特别是在北欧等国被广泛地应用于高层、超高层建筑结构,大跨度桥梁和城市立交桥及海洋工程中。而在我国,由于对轻质高强混凝土的研究还不十分系统,其用于承重结构的还不多。

二、HSLC基本概念及优势

1. 高强轻质混凝土的定义

高强轻质混凝土(High-Strength Light Weight Concrete,以下简称HSLC)是指利用高强轻粗集料(在我国通常称它为高强陶粒)、普通砂、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3,强度等级为LC30以上的结构用轻质混凝土。从HSLC的定义我们可以看出,它除了和普通混凝土一样牵涉到粗、细集料、水泥和水以外,所不同的是还涉及到表观密度(原称容重)的最大限值和最小的强度等级限值。

2. HSLC在公路桥梁中的优势

随着科学技术的发展,桥梁逐渐向大跨度发展,这也使混凝土自重大的缺点更加突出,限制了桥梁跨度的进一步提高。HSLC以其高强、轻质的特点,显然能够克服普通混凝土无法克服的自重过大的缺陷,实现桥梁跨度的进一步提高。因此,在桥梁结构向大跨、重载、轻质、耐久方向发展的今天,HSLC当是今后桥梁建设上主要使用的材料之一。HSLC在桥梁工程中的优势主要体现在以下几个方面:

(1)减轻梁体自重,增大桥梁的跨越能力;

(2)减低梁高;

(3)提高桥梁的耐久性,延长桥梁的使用寿命;

(4)抗震能力好;

(5)降低工程造价。

三、 HSLC配合比设计

HSLC配合比设计的任务在于确定能获得预期性能而又最经济的混凝土各组成材料的用量,它和普通混凝土配合比设计的目的是相同的,即在保证结构安全使用的前提下,力求达到便于施工和经济节约的要求。由于HSLC所使用高强陶粒的特性,它还不能像普通混凝土那样,用一个较公认的强度公式作为混凝土配合比设计的基础。虽然,国内外都有不少研究者提出了各种各样的强度公式,但都存在很大局限性,离实际应用还有很大差距。所以,现阶段,主要还是通过参数的选择和简单经验公式的计算,最终经过试验的方法来确定各组分材料的用量。

1. 确定试配强度。根据我国《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-90)的规定,HSLC的试配强度可由公式确定。

其中,

―――试配强度,MPa;

―――设计强度,MPa;

――― HSLC强度的总体标准差,MPa。

2. 选择水泥品种和标号

一般为325以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

3. 选择水泥用量

水泥用量是影响棍凝土强度及其它性能最主要的参数之一,对HSLC来说,水泥用量的选择尤为重要,增加水泥用量固然可以使HSLC的强度提高,但也会使其密度增加。总的来讲,HSLC的最大水泥用量不宜超过550kg/m3,当采用泵送施工时,最小水泥用量不宜少于350kg/m3。

4. 选择高强陶粒

HSLC一般要选择密度等级>700、筒压强度>5.0MPa、强度标号>30MPa的圆球型高强陶粒,且其各项指标应满足《轻骨料》GB/T17431.1有关要求的人造高强轻集料。

5. 选择用水量和水灰比

HSLC的用水量和水灰比,分净用水量和净水灰比及总用水量和总水灰比,所谓净用水量系指不包括高强陶粒1h吸水率在内的混凝土用水量,其相应的水灰比则为净水灰比,在HSLC配合比设计中,一般用净用水量和净水灰比表示。HSLC的用水量(或水灰比)不仅对硬化混凝土的性能有很大影响,而且还直接影响拌合物的和易性。

6. 砂率的选择

HSLC的砂率是以体积比来表示的,即以砂的体积与粗细集料总体积的百分比来表示的。砂率的提高,是HSLC文献认为在一定的砂率范围内:18%~60%强度提高的一个主要因素(但有关。砂率对HSLC的强度影响不大),且其弹性模量也有所提高。但随着砂率的提高,HSLC的表观密度也逐渐增加.当HSLC的强度等级为LC40-LC60,砂率为40%左右时,混凝土拌合物的和易性最好。

7. 粗细集料用量

它是指配制1m3HSLC所需的高强陶粒和普通砂的密实体积,可参考《轻集料混凝土技术规程》(JGJ51-90),用绝对体积法求出。

8. 掺和料等外加剂

由于HSLC的水泥用量与同强度等级的普通混凝土偏多,实践证明,为减少水泥用量,改善和易性和其他一系列的物理力学性能,在HSLC中加入适量的掺和剂,如硅灰、优质粉煤灰、磨细高炉矿碴、F矿粉等,可获得很好的技术经济效益。一般在配制LC50及以下的HSLC时,掺加粉煤灰即可,当配制LC50以上的HSLC则需掺加硅粉等。在使用掺合料的同时,必须使用高效减水剂,以减小用水量,降低水灰比。粉煤灰的掺加采用“超量取代法”,且在预应力HSLC中其取代水泥率不宜大于10%~15%,而对于硅粉的最大掺加量,根据ACI213委员会报告《硅粉用于混凝土》的观点,“1kg硅粉可取代3~4kg水泥而不导致强度的降低。”

从目前的研究来看,改良HSLC的配合比,采用“双掺”或“多掺”及复合掺加技术,即在加入高效减水剂的同时,根据混凝土性能的要求加入一种或几种(复合化)超细活性矿物材料,并加大掺入的比例,可以大幅度提高拌合料的工作性能,并对其物理力学特性有较显著的改善作用。

四、结 论

从本文可知,HSLC的施工条件要求较高,质量不容易控制。施工时必须对HSLC采用“双掺”或“多掺”等方法进行改性,以提高拌合料的工作性能,保证HSLC的施工质量。另外,我国应加大高强陶粒的研究工作,尽快生产出高性能高强陶粒,从根本上改变HSLC的力学性能,为HSLC在公路桥梁上的广泛使用铺平道路。

【参考文献】

[1] 赵志绪.新型混凝土及其施工工艺[M].北京:中国建筑工业出版社

[2] 龚洛书,柳春圃.轻集料混凝土[M].北京:中国铁道出版社.

陶粒混凝土范文第7篇

关键词:高强轻质混凝土;桥梁;应用现状

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

一、高强轻质混凝土概述

高强轻质混凝土(HSLWC)指采用高强轻骨料(主要是陶粒) 配制的强度等级在CL40以上的轻质混凝土(LWC), 它在公路桥梁上的应用因其具有以下优点而越来越引起关注:轻质: HSLWC通常比普通混凝土轻20 %左右, 因而可使配筋量减少; 跨度增加; 在不增加恒载前提下,截面高度可以增加; 无需加固基础或支撑, 可以翻新或加宽现有桥梁; 减小地震反力。高耐久性: 包括高抗渗性、高抗冻融循环能力、高抗除冰盐和化学腐蚀能力、轻骨料与砂浆之间的良好弹性协调性减少了内应力以及相应的微裂纹、轻骨料与砂浆之间的粘结紧密、过渡区致密。低造价: 无需改变现有支撑体系, 就可以加宽或者替代旧桥面, 从而提供了桥梁维修和翻新的灵活性; 并通过施工时间的缩短, 减少了施工成本; 运输和架设费用大大减少; 下部结构和基础造价大大降低; 脚手架、模板、配筋费用减少; 提供了更大的设计灵活性以满足现代桥梁对结构和美学的需要。

优良的使用记录: LWC 已在严酷暴露条件下的海洋结构物以及桥梁中成功应用了80 多年。尤其适合于桥梁翻修: 众多现有桥梁的病害意味着对修补材料的巨大需求。LWC特别适合于在旧有桥面上加盖新桥面或者是加宽桥面, 在不增加过多恒载的情况下, 提高桥梁耐久性, 并提高现有桥梁的承载力, 以满足日益扩大的交通量需求。

二、国内外应用

北美已经用LW C建造了8 0 多座桥的桥面〔l], 其中绝大部分用于桥面板的新建或翻修。美国有一家轻骨料生产商仅其产品就已用于1 40 多座桥, 包括早在1965 年施工的Sebastian水湾桥, 采用HSLWC生产预制的超长预应力桥梁; 1 9 79年加利福尼亚东部帕罗特渡口的预应力轻质混凝土桥, 跨径为195m : 2000年开始施工的加州贝尼西亚一马丁内斯特大桥, 该桥长达1.9km、9孔主跨160.9 3m、边跨102.llm,为减轻梁部质量, 增加桥梁柔性, 最大限度地减小地震力, 以满足抗震设防要求, 将采用分段悬臂现浇施工41 , 600方CL45 级HSLWC。美国有个州交通厅己经在20多个桥梁中采用设计强度为3 6MPa 、含气量6 一9% 、气干平衡密度1850kg /m3的HsLWC。1 9 8 5 年, 美国联邦高速公路管理局了“ 轻骨料混凝土桥梁设计指南”。1 9 9 6 年, 加州交通厅专门组织召开了一届“ 轻骨料混凝土桥梁国际会议”。

我国桥梁工程应用轻质混凝土也有较长的历史:

1968年12 月竣工的我国南京长江大桥的上层公路桥面由混凝土板及钢纵梁组成, 混凝土行车道板的粗骨料采用粉煤灰陶粒, 具有质坚而重量轻的特点, 比普通混凝土轻2 0 一2 5%, 这是我国首次在特大桥梁上使用LWC。之后的山东黄河公路大桥的桥面板也采用了LWC, 至今使用良好。

1969年浙江省宁波市有反帝桥、解放桥等三座公路桥在主梁或桥面板上采用了粉煤灰陶粒混凝土。反帝桥全长304m , 解放桥全长242m , 最大跨度37 m。

60年代末至70年代初之间, 铁道部大桥局、铁道部科学研究院和上海建筑科学研究所等单位合作就HSLWC在铁路和公路桥梁中的应用进行了比较全面的研究, 利用当时的高强粉煤灰陶粒和当时的高强混凝土配制技术, 生产出CLSO级的HSLWC, 并从1966年开始, 采用粉煤灰陶粒混凝土或粘土陶粒混凝土先后建成了三十多座跨度在16.0 一21.4m 中、小跨度的公路桥, 既有钢筋LWC, 也有少量的预应力LWC。1976年和1980年两次对这些工程实地调查发现, 200号轻质混凝土经过12年后强度增长到400号, 15年后还有增长趋势; 碳化深度平均1.2 一1.4m, 比同龄期普通混凝土的略低; 未发现钢筋锈蚀现象; 桥面轻质混凝土耐磨性良好, 陶粒虽然外露, 但并未磨损或者凹损。

2000年竣工的天津永定新河大桥是唐津(唐山一天津) 高速公路跨越永定新河的一座大型桥梁。其总长度约12km 的南北引桥原设计为普通混凝土预应力箱梁结构, 经优化设计后由密度等级1900级的CL4O级HSLWC取代普通混凝土, 预应力钢筋混凝土箱梁跨度由原来的2 4m 增至35 m , 桥面也采用轻质混凝土。其抗压强度为50 一55MPa , 干表观密度为1850 一1900kg/m3 , 弹性模量为26 一3 lGPa。

2001年京珠高速公路蔡甸汉江大桥桥面板使用了1000方CL40 等级的轻质混凝土。

2002年, 天津海河特大桥在天津永定新河大桥应用经验的基础上, 将在部分跨的上部结构使用约1万方CL30的泵送轻质混凝土。

三、国内外高强轻集料混凝土的发展及优势

轻集料混凝土根据其用途和功能分为3类,一是以结构为主的工程,二是结构与保温同等重要的工程,三是以保温为主的工程。国外高强轻集料混凝土主要应用于高层建筑、桥梁和预应力结构。早在1969年,美国就用高强轻集料混凝土建成了高217.6 m,52层的休斯敦贝壳广场大厦。这幢按筒中筒结构体系设计的大厦只有采用高强轻集料混凝土经济上才算适宜。从结构设计观点来讲,217.6m的建筑高度,加上高空的强大风载,必须选用质量最好的轻集料来拌制轻集料混凝土,使其结构性能不低于普通混凝土。根据结构和建筑要求,2.51 m厚的筏型基础,内柱和外柱以及剪力墙要用强度为42MPa的高强轻集料混凝土浇制,11 m跨距的楼板要用强度为31.5 MPa的高强轻集料混凝土浇制,混凝土用量达7万m3。统计资料表明,预应力钢筋混凝土桥梁自重随跨度增大呈指数系数增加,经济分析认为,跨度超过30 m的桥梁,由于自重在总荷载中起着重要的作用,采用轻混凝土就具有相当的经济性了。

我国轻集料混凝土的生产和应用是从人造轻集料的研制开始的。1956年在山东博山利用水泥回转窑试制成功我国第一批粘土陶粒之后,至1975年轻集料的生产有了一定的规模,生产厂家发展到十几个。至1990年,我国人造轻集料生产厂有30余家,设计年产量53万m3,土990年实际生产量为30万m3,仅达生产能力的57%。同年由中国建筑科学研究院主持编制出《轻集料混凝土技术规程》GJ51—90,新规程更具我国特色,而且达到了美、俄、德等国同类标准水平,为我国进一步发展轻集料混凝土技术提供了科学理论依据和技术保证。1986年,由国家建工总局和上海市建委下达的岚皋路高层试点项目建筑3幢20层钢筋粘土陶粒混凝土全大模剪力墙住宅楼,该工程是由原设计18层的普通混凝造成20层陶粒混凝土的,由于采用了轻集料混凝土,每平方米自重减轻13%,使用面积净增1 200m2,基础造价减少10%,节约钢材3.7%,实际降低建筑造价16%,与临近同结构的18层普通混凝土住宅建筑相比,沉降量小32.5%,具有显著的技术经济效益。但我国轻集料混凝土的应用仍主要用于低强度的非承重结构,如生产小砌块。我国高强轻集料混凝土的研究始于20世纪70年代,天津建筑科学研究所等单位在实验室用高强粉煤灰陶粒配制出CL40干硬高强轻集料混凝土。20世纪80年代初,铁道部大桥局桥梁科学技术研究所在实验室采用高强粘土陶粒和625#水泥配制出CL60于硬性高强轻集料混凝土,将CL40粉煤灰陶粒高强混凝土应用于金山公路跨度为22m的箱形预应力桥梁,使桥梁自重减轻20%以上,是我国高强轻集料混凝土应用的一个成功范例。

结束语

综上所述桥梁高强轻质混凝土应用应该被我们重视起来,只有这样才能更有利于我国桥梁事业的发展。

参考文献

陶粒混凝土范文第8篇

关键词:超轻陶粒;筛分;计量;包装

1 前言

超轻陶粒在我国经过近60年的研究、生产和应用,由于其用途广泛、节能环保,在生产过程中又可以消耗大量的固体废物,符合资源综合利用的要求,目前已经越来越受到用户的喜爱和政府的重视。

为了满足不同用途的需要,充分发挥产品的性能,超轻陶粒必须经过筛分后分级使用。由于超轻陶粒目前依然处于初级阶段,市场总量较小,其性能和特点许多用户和厂家还不太熟悉,也没有专用筛分设备销售,生产厂家一般采用普通常规的筛分设备进行分级,因此没有达到筛分的要求,影响使用效果。另外,由于超轻陶粒在使用时采用体积计量,市场上难以找到合适的计量设备,通常采用人工估计计量,往往造成收货纠纷。现以某陶粒厂为例,介绍该厂设计制作的筛分和计量设备的技改情况,供其他陶粒生产厂家参考。

2 技改前存在的问题

2.1筛分效果差,能耗高

在建厂时,该厂产品的筛分选用了普通的矿山自定中心振动筛,该型振动筛一般用于筛分矿石,矿石密度较大,需要较大的激振力,而且为了矿石的快速通过,筛网有17°的倾角,在筛分超轻陶粒时,由于超轻陶粒的表观密度比较小,干表观密度小于500kg/m3,而且外观基本为球状,流动性很好,该筛分设备难以适用,出现物料大量跳出振动筛,能耗损失大、物料通过速度快、筛分效率低、分级不清晰,影响产品使用。

2.2筛分规格少,难以满足市场要求

原来的筛分设备只是为了满足生产砌块用料的需要,只要求通过筛分设备分出两种规格的陶粒,没有考虑直接销售筛分陶粒,而市场逐步成熟,筛分陶粒的需求越来越多。由于使用用途和使用效果的原因,市场通常需要有0mm~4mm、4mm~8mm、8mm~12mm、12mm~16mm和

16 mm~24mm等五种颗粒规格的产品,现有设备不能满足要求,只能根据要求频繁更换筛网,造成工作效率低、筛网损耗大 ,影响经济效益。

2.3计量误差大,客户投诉多

由于超轻陶粒属于人造骨料,堆积密度有一定的波动,每个密度等级的产品,允许有100 kg/m3的波动范围,体积相同、重量并不相同,所以行业中一般按照体积进行计量计价。但是市场上销售的多是称重计量设备,难以找到性价比较高的体积计量设备,而采用人工计量打包的方法,存在计量精度低、劳动强度大、人工费用高。工人难招、客户由于包装数量误差问题投诉多等状况。

3 生产超轻陶粒的情况分析和改造

由于采用特殊的造粒工艺,该厂生产超轻陶粒时,连续级配的陶粒在同一时间生产出来,并混合在一起,必须通过筛分设备进行后期的分离,筛分后的产品经过计量包装,以袋装形式出厂。为了满足市场的要求,提高生产效率、降低加工成本,必须对现有的筛分计量包装系统进行改造。

3.1改造目标

(1) 可以同时筛分出0 mm ~4mm、4 mm~8mm、8 mm~12mm、12 mm ~16mm和16 mm ~24mm等五种以上颗粒尺寸的陶粒;

(2) 筛分后的产品进入中间储库存放,保证质量稳定,提高供货能力;

(3) 提高筛分效率,减少能耗,减少筛分过程中陶粒的运动距离和高度落差,降低颗粒破损率;

(4) 采用机械设备进行体积计量和装袋,提高计量准确率,降低个人劳动强度,提高包装效率,提高产品在客户中的美誉度。

3.2技改思路

(1) 筛分需要达到的工作能力

筛分设备应该同时满足回转窑的生产能力,回转窑生产出来的混级陶粒中,各颗粒规格的比例为:0mm~4mm约占10%、4mm~8mm约占30%~60%、8mm~16mm约占30%~60 %,16mm ~24mm约占10%。按平均日产量650m3来计算(相当于27m3/h),每日生产陶粒颗粒规格0mm~4mm约65m3、4mm~8mm约195~390m3、8mm~16mm约195~390m3、16mm ~24mm约65m3。

(2) 采用单独一台筛分机分离出五种规格的产品

如果采用常规的筛分设备,为了得到五种规格的产品,必须采用四个不同规格的筛网。如果同一个筛机装四层筛网,为了同时分流五个规格的产品,出料口过于集中,分流溜管的空间布置会很复杂;如果采用两个双层筛串联安装,需要较高的安装高度,物料的运输距离较长,陶粒的颗粒破损率会增加。为了解决问题,根据陶粒的特性专门设计制作筛分设备。采用单独一台筛分机,两层筛箱,安装四个不同规格的筛网,达到同时分离出五种规格的产品,而且出料口比较分散,方便安装溜管的目的。

(3) 降低改造费用

该厂原来有两个混凝土储库,与回转窑出料皮带输送机直接连接,用来储放混级陶粒,因为市场原因而闲置。这两个储库联体布置,库顶为平屋面,面积接近80m2,皮带输送机在库顶中间纵向通过,考虑将新筛分设备安装在该混凝土储库的库顶平台,启用闲置的混凝土储库,储放筛分陶粒,同时增加三个钢储罐,满足同时储存五种规格陶粒,达到改善销售备货的目的。

(4) 在库底直接安装半自动体积计量包装线。

3.3工艺流程

混级陶粒经过高温煅烧后从回转窑进入冷却机,然后通过皮带输送机输送和提升,到达混凝土储库库顶,然后经过新设计制作的轻型高效筛分机,将混级陶粒(0mm~24mm)筛选分离为0mm~4mm、4mm~8mm、8mm~12mm、12mm~16mm和16mm~24mm等五种颗粒尺寸的筛分陶粒(如图1所示),各规格的筛分陶粒通过溜管或者皮带输送机输送到各储罐储放。

筛分陶粒通过安装在库底的半自动体积计量包装生产线,进行体积计量和装袋,然后进入成品仓库,准备出厂销售。

4 轻型高效筛分机介绍

4.1筛分机理

轻型高效筛分机设备如图2所示。超轻陶粒具有容重轻(干表观密度小于500kg/m3)、流动性好、属于干性材料、不容易粘连堵塞筛网等特点。为了减少原有普通自定中心振动筛容易出现使陶粒因为激振力过大而跳出筛外,以及振动筛筛面存在倾角而使陶粒过快通过筛面,筛分效率低、筛分不干净等情况发生,新筛分机采用筛面零倾角,以及低振幅激振力的方式进行安装,使陶粒接近紧贴在筛面上移动,零倾角的筛面使陶粒的穿行速度降低,在筛面上保留一定的物料厚度,使陶粒翻转分散,和筛网缝隙相近的颗粒有更多的机会通过筛缝,提高筛分效率。采用较长的筛面长度,解决因为陶粒松散密度较小而不容易透筛的问题,满足筛分效率的要求。

4.2主要技术参数

(1) 入料粒径:0mm~24mm;

(2) 筛箱层数:2层;

(3) 筛面孔径:4mm、8mm、12mm和16mm共4种;

(4) 筛框宽度:1200mm;

(5) 筛框长度:3800mm;

(6) 工作振幅:3~7mm;

(7) 工作频率:17.6Hz;

(8) 生产能力:45m3/hr;

(9) 电机功率:5.5kW;

(10) 质量:950kg。

4.3主要特点

(1) 采用水平安装的两层筛箱,每层筛箱分别安装两种规格的筛网,同一筛箱的两张筛网前后串联,不同筛箱的筛网上下串联。一次完成五种规格陶粒的筛分,结构紧凑,物料运动行程短、高度落差小,陶粒的表面磨损少,外观漂亮,有利产品的销售。

(2) 混级陶粒进入筛分机后,不是从大到小逐级通过各层筛网,而是先经过中间规格8mm的筛网分流,分离成上下两大部分。然后这两大部分同时分别通过剩余的其他规格筛网进行分级,不会出现在使用原来设备时,最小规格的物料必须通过所有的每一层筛网的现象,减少过筛物料的数量,提高筛分效率,也减少了陶粒的表面磨损。

(3) 考虑到筛分量和过筛的难易程度,上层筛箱以长度为6:4比例划分成两部分,安装8mm和16mm规格的筛网。由于所有的物料都要经过上层筛箱的8mm筛网,筛分量最大,所以8mm筛网占有上层筛箱较长的筛面长度;下层筛箱由于中间有卸料口,使本来占有较长比例的4mm筛网有效长度减少。虽然过筛量已经分流而减少,但是小规格的陶粒过筛比较困难。所以,为了减少4mm筛网的堵塞,提高筛分效率,在该筛网下面配备弹跳球装置。

(4) 上下两层筛箱通过摇臂联接,沿着中间的支承铰链做往复圆弧摆动,上下筛箱摆动方向相反,作用力相互抵消,需要由板弹簧承载的荷载较小,节约了驱动力,节能效果明显。

(5) 由于陶粒干表观密度小、流动性好,筛分机需要的激振力小、动载荷轻,在保证合适的侧板刚度前提下,采用轻型结构设计,整机重量小,采用支座式安装方式。原来的混凝土储库库顶不需要补强就可以直接安装,节约改造成本。

(6) 采用弹簧钢丝编织网筛板,重量轻、开孔率高,而且在筛分过程中,由于金属丝具有一定的弹性,作高频振动,使粘在钢丝上的细粒物料脱落,从而提高筛分效率。

(7) 由于筛分设备的出料口比较分散,有足够的空间布置溜槽,通过溜槽的合并,可以增加筛分陶粒的规格。如在保留原来同样四种筛网规格的情况下,还可以生产出8mm~16mm和8mm~24mm等规格,达到用两层筛箱、四种规格筛网,生产出七种以上的筛分产品的效果,增加备货灵活性,满足不同客户的需求。

5 半自动化体积计量包装生产线介绍

5.1工作原理

气体体积计量筒示意图如图3所示,在成品筛分陶粒库的库底锥段出料口设有机械闸门,下面接体积计量筒,形状为圆柱体。计量筒上下各安装有一套气动闸门,由电磁阀控制。在一个周期内,通过上下气动闸门的顺次开闭来定量进料、卸料。闸门开启时间和开启间隔时间根据计量筒的大小和产品规格而定,以保证陶粒能完全充满计量筒,保证计量的精度。上下两个气动闸门之间的体积决定每包产品的体积,通过调节螺丝,其容积可以进行微调和标定。为了方便运输和计算,一般采用每包0.05m3的包装袋作为标准包装规格,如果客户有特殊要求,可以通过调节螺丝或者更换其他体积的计量筒来满足客户要求。

在计量筒的出口,安装陶粒装包装置,配套有自动缝包机和输送带,采用人工码垛和叉车入库。为了降低技改费用,挂包和码垛动作采用人工操作,除此之外,全套计量包装系统采用机械化自动化操作、PLC控制,自动进行包装袋数量统计。

5.2系统特点

(1) 经过标定后,计量筒的体积恒定,没有人为操作误差,计量精度高,计量误差小于1%,工作稳定可靠。

(2) 结构简单可靠、造价低、性价比高。对计量精度没有影响,但是自动化实现比较复杂和困难――挂包和码垛,采用人工实现,降低设备成本。

(3) 工作效率高,每小时可以完成650包/32.5m3陶粒的包装,是人工装包速度的6倍。

(4) 节约包装和存储的土地面积,并为出厂装车效率的提高提供有利条件。

5.3注意事项

(1) 为了确保计量精度,必须控制储库的最低料位,避免空打。通过采取在储库安装有低位电子料位计,并且和计量包装生产线连锁来实现,料位到达低位时,计量筒自动停止工作。

(2) 通过调节螺丝,质量控制部门定期对计量筒进行标定,标定后对调节螺丝采用铅块和铁线固封,杜绝操作工擅自调整。

(3) 计量筒的高径比影响计量精度,高径比越大,精度越高,为了合理平衡安装高度和计量精度的关系,本系统采用2:1的高径比。

(4) 定期检查气动闸门的磨损程度,及时更换磨损的闸门,避免物料泄漏,影响计量精度。

6 技改达到的效果

(1) 专门针对超轻陶粒性能设计制作的轻型高效筛分设备,实现同时筛分分离出五种颗粒尺寸的陶粒;在不更换筛网规格的情况下,通过出料溜槽的合并,可以增加可供销售产品的规格,扩大供货范围。设备能耗低、噪音低、易损件少、筛网规格固定、筛网寿命长,降低使用成本。提高产品筛分精度与使用效果。增加了中间储库,提高产品供货能力。

(2) 通过产品的筛分分级,既满足产品的使用要求,也可以提高产品的计量体积约5%~10%,增加有效销售量,并且筛分产品的售价一般比混级的产品高10%~30%,通过筛分处理,明显提高经济效益。

(3) 采用机械缝包,除了有利运输之外,包装袋的长度可以减少10%,降低了包装袋成本。

(4) 采用半自动化体积计量包装生产线,提高了计量精度,减少客户投诉,提高产品的美誉度。节省陶粒包装人工费,提高工作效率。

7 结 语

本技改项目,充分考虑了超轻陶粒的产品性能以及行业的特点,专门加工制作了轻型高效的筛分设备和体积计量包装设备。利用了闲置的建筑物,达到提高筛分备货能力,提高筛分效率和计量精度,减少个人劳动强度,提高产品的美誉度的目的,对提升国内陶粒行业的水平提供了参考和帮助。同时,通过陶粒的筛分分级处理,既可以提高陶粒的使用效果,也能够明显提高生产企业的经济效益,应该引起行业的重视。