陶粒對陶?；炷廖⒂^結(jié)構(gòu)和強度的影響

1、<p>　　陶粒對陶粒混凝土微觀結(jié)構(gòu)和強度的影響</p><p>　　摘要：在參考輕集料混凝土配合比設(shè)計的基礎(chǔ)上，通過研究陶粒的結(jié)構(gòu)、陶粒預處理、陶粒種類對陶粒混凝土微觀結(jié)構(gòu)和強度的影響，得出采用碎石形頁巖陶粒，陶粒預濕處理2h時，可配制出輕質(zhì)高強的陶?；炷?。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：陶?；炷?；陶粒；強度；微觀結(jié)構(gòu) </p><p>　　中圖分類

2、號：TU37 文獻標識碼： A </p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　陶粒由于其本身結(jié)構(gòu)的特殊性，和水泥石的界面結(jié)構(gòu)與普通混凝土的不同,這已得到證實[1-3]。陶粒的結(jié)構(gòu)以及其與水泥石的界面區(qū)結(jié)構(gòu)對輕集料混凝土的物理力學性能有重要影響,因此研究陶粒結(jié)構(gòu)及其對的混凝土性能的影響對輕質(zhì)高強輕集料混凝土的研究具有重要意義。 </p>

3、<p>　　1原材料及技術(shù)性質(zhì) </p><p>　　試驗主要用原材料為陶粒、陶砂、水泥、粉煤灰、減水劑。 </p><p><b>　　1.1 陶粒 </b></p><p>　　本實驗所用陶粒為主要為粘土陶粒和頁巖陶粒，初選宜昌500級碎石形頁巖、宜昌600級碎石形頁巖、華穗500級球形粘土、華穗600級球形頁巖四種陶粒配制混凝

4、土。 </p><p><b>　　1.2 陶砂 </b></p><p>　　陶砂為宜昌頁巖球形陶砂,級配符合國家標準GB 2839- 81《頁巖陶粒與陶砂》的規(guī)定。 </p><p><b>　　1.3 其他材料 </b></p><p>　　水泥： “粵秀牌”P.II42.5水泥。 </

5、p><p>　　粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰。 </p><p>　　外加劑： N-1型萘系減水劑。 </p><p><b>　　1.4試驗方法 </b></p><p>　　(l)輕集料的基本性能試驗按照GB/T17431.2-1998《輕集料及其試驗方法》進行。 </p><p>　　(2)輕集料混凝土的

6、抗壓強度按照GB/T5O081-2002《普通混凝土力學性能試驗方法》進行測試。 </p><p><b>　　2結(jié)果與討論 </b></p><p>　　采用松散體積法設(shè)計全輕輕集料混凝土配合比[4]。進行混凝土試配，調(diào)整，得到全輕輕集料混凝土的基準配合比。 </p><p>　　2.1陶粒預處理對混凝土性能的影響 </p>&

7、lt;p>　　本實驗采用浸泡的預濕方法，測定輕集料的吸水率與飽水時間之間的關(guān)系。 </p><p>　　圖1 陶粒保水時間與吸水率的關(guān)系 </p><p>　　如圖1，隨飽水時間的延長，陶粒的吸水率不斷增加，飽水1 d以后，其吸水率仍有所增長，但增長速度明顯減慢，漸漸趨于某一定值。 </p><p>　?。?）在相同時間內(nèi)，粘土陶粒的吸水率遠大于頁巖陶粒吸水率

8、。這是由于粘土陶粒表面疏松（圖3），沒有明顯外殼，內(nèi)外結(jié)構(gòu)區(qū)別不明顯，都含有較大的孔隙，容易吸水。頁巖陶粒具有明顯的外殼(圖2)，外殼表面結(jié)構(gòu)致密，內(nèi)部空隙小，連通率低。水沿陶粒表面毛細孔擴散較慢，吸水率低。 </p><p>　　圖2宜昌頁巖陶粒截面圖3華穗粘土陶粒截面 </p><p>　　（2）粘土陶粒吸水率在保水120min之后增加非常緩慢；頁巖陶粒在保水時間超過120min以后，

9、吸水率變化也明顯減小。 </p><p>　　由此可知，陶粒在飽水的前120min內(nèi)，吸水能力較強，超過120min，吸水率顯著減小，因此選擇陶粒的預濕處理時間為2h。 </p><p>　　采用相同的凈用水量，對陶粒做預濕2h處理與不預濕處理，對比預濕與否對陶粒混凝土的影響，實驗結(jié)果如表1。 </p><p>　　表1 陶粒預濕前后混凝土試驗結(jié)果 </p&g

10、t;<p>　　組別 抗壓強度（MPa） 坍落度（mm） 濕容重（kg/m3） </p><p><b>　　3d 28d </b></p><p>　　預濕 18.9 22.6 73 1360 </p><p>　　不預濕 25.9 30.5 54 1350 </p><p>　?。?）陶粒不預濕的輕集料

11、混凝土和預濕的相比，在容重略有減小的情況下，3d、28d強度均有較大幅度的增長，這是因為不預濕的陶粒表面的微孔會吸收周圍漿體的水，減少了貼近輕集料與水泥石界面處水膜的厚度，使界面由于局部水灰比的降低而得到了強化，即增加了集料表面附近水泥石的密實性，明顯的微泵效應使界面強度得到提高。因此，不預濕的陶粒能使混凝土的強度得到提高。 </p><p>　　（2）陶粒預濕處理的輕集料混凝土的坍落度比不預濕的增加約19mm，

12、有效地提高了混凝土的工作性能。 </p><p>　　由于不預濕的陶粒會在拌合過程中消耗拌合水，導致整個用水量和工作性能的不可控；不預濕陶粒表面大的開口孔，在混凝土攪拌過程中易吸附外加劑，而影響減水劑等外加劑的作用效果，故采取預濕陶粒的方法制備輕集料混凝土。 </p><p>　　2.2陶粒種類對混凝土性能的影響 </p><p>　　在相同配合比下，分別采用等體積

13、同級配的宜昌500級碎石形頁巖陶粒（第1組）、宜昌600級碎石形頁巖陶粒（第2）、華穗500級圓球形粘土陶粒（第3）、華穗600級圓球形頁巖陶粒（第4）配制混凝土。 </p><p>　　圖4 陶粒種類對混凝土性質(zhì)的影響 </p><p>　　由圖4中數(shù)據(jù)可以看出： </p><p>　　（1）用頁巖陶粒配制的混凝土的抗壓強度大于用粘土陶粒配制的混凝土的抗壓強度，這

14、是由于粘土陶粒本身筒壓強度低，且孔隙率大所造成的。 </p><p>　　（2）用碎石形陶粒配制的輕集料混凝土的抗壓強度都大于用球形陶粒配制的輕集料混凝土的抗壓強度。這是因為碎石形陶粒由于表面凹凸不平且比表面積更大，與水泥漿的界面粘結(jié)性能更好，如圖5所示，水泥漿與陶粒在界面處十分緊密地粘結(jié)在一起，界面的水化產(chǎn)物多為C-S-H凝膠，針狀鈣礬石填充在陶?？紫吨校行У靥岣呋炷恋膹姸?。而圓球形陶粒表面較光滑，與水泥漿

15、的嵌合作用弱；比表面積更小，與水泥石的接觸面積更小，界面粘結(jié)強度差于碎石形陶粒。如圖6，圓球形陶粒只被水泥漿包裹，界面水化產(chǎn)物呈松散狀，結(jié)構(gòu)疏松。此外，球形陶粒成型過程中更容易產(chǎn)生上浮現(xiàn)象，造成沉漿，漿體分布不均勻。故其配制的陶?；炷翉姸雀?。 </p><p>　　圖5頁巖陶?；炷两缑鎴D6黏土陶?；炷两缑?</p><p>　　綜合比較，宜選擇宜昌600級碎石形頁巖陶粒為配制全輕輕

16、集料混凝土的粗集料。 </p><p><b>　　3 小結(jié) </b></p><p>　?。?）采用宜昌600級碎石形頁巖陶粒，陶粒預濕處理2h，配制輕質(zhì)高強陶?；炷痢?</p><p>　　(2) 碎石形頁巖陶粒外殼致密，內(nèi)部孔徑較小且互不連通，是其吸水率較小，筒壓強度較高的主要原因；表面凹凸不平且比表面積較大，與水泥漿的機械嚙合作用和接

17、觸面積較大，故界面粘結(jié)性能比球形陶粒更好。 </p><p>　　(3)由于陶粒結(jié)構(gòu)的特殊性，表面存在溝紋和裂紋，有利于水泥漿體、水分和其它離子向內(nèi)部擴散和遷移，水泥水化產(chǎn)物嵌入輕集料表面微孔中，形成水泥與輕集料“嵌套”在一起的整體結(jié)構(gòu)，大大改善了混凝土的界面結(jié)構(gòu)，使得輕集料與水泥石的界面過渡區(qū)不再像普通混凝上一樣是混凝土的嚴重缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，這也是輕集料混凝土早期強度（表1）比普通混凝土高的主要原因。 <

18、/p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[ 1 ]ZHANG Min-hong , GJORV O E.Microst ructure of the interfacial zone between lightweight aggregate and cement pase[J ]. CemConcr Res ,1990 ,20 (4) :610

19、 – 6181. </p><p>　　[ 2 ] 張勇,丁慶軍, 王發(fā)洲,等. 輕集料混凝土的界面結(jié)構(gòu)研究[J ].混凝土,2002 , (10) :29 – 311. </p><p>　　[ 3 ] 鄭秀華，張寶生. 預濕程度對頁巖陶粒混凝土顯微結(jié)構(gòu)及強度的影響[J].材料工程，2005，（10）：3-6. </p><p>　　[ 4 ] 中華人民共和國.輕