高強(qiáng)復(fù)合陶粒的制備及輕骨料混凝土氯離子滲透性能的研究

劉冬學(xué)

(遼寧建筑職業(yè)學(xué)院，遼寧 遼陽(yáng)111000)

1 高強(qiáng)復(fù)合陶粒

1.1 確定原材料配比

通過(guò)大量的對(duì)黏土與頁(yè)巖原料膨脹性能的實(shí)驗(yàn)研究，確定了陶粒原料化學(xué)成分的范圍。二氧化硅53% ～79%，氧化鋁10% ～25%，熔劑13% ～26%。

1.2 確定燒制參數(shù)

燒制參數(shù)的內(nèi)容主要包括預(yù)熱溫度、預(yù)熱時(shí)間、焙燒溫度、焙燒時(shí)間［1］。綜合多次研究以及相關(guān)文獻(xiàn)、資料，本次制備的預(yù)熱溫度控制在600 ℃，時(shí)間為20 分鐘。焙燒溫度與時(shí)間是決定陶粒性能的關(guān)鍵因素之一。

1.3 確定工藝流程

本次制備的是高強(qiáng)復(fù)合陶粒，作為一種微脹高強(qiáng)陶粒，在工藝方法方面需要嚴(yán)格控制，主要的工藝流程包括原材料的處理、生料的配制、生料球的制備、燒制、冷卻。

1.4 具體制備過(guò)程

通過(guò)一個(gè)基礎(chǔ)試驗(yàn)得到粉煤灰與廢玻璃的最佳配比。這個(gè)階段需要進(jìn)行大量的試燒試驗(yàn)確定在不同的配比情況下陶粒的燒成溫度，最后得到粉煤灰和廢玻璃的配合比控制在7 ∶3。采用正交試驗(yàn)確定外加劑的最佳摻量以及焙燒制度。

2 輕骨料混凝土

一般情況下，混凝土的滲透性能越差，陶?；炷恋哪途眯栽讲睿?］。由于陶粒與普通碎石在技術(shù)指標(biāo)上的不同，因此陶?；炷恋臐B透性能也與普通混凝土不同。在進(jìn)行陶?；炷翝B透性能的研究中，首先需要進(jìn)行陶?；炷翝B透性試驗(yàn)，主要完成混凝土的配制、RCM 法氯離子滲透試驗(yàn)、ASTM C1202 快速氯離子滲透試驗(yàn)幾個(gè)步驟。在混凝土配制的過(guò)程中，配制抗壓強(qiáng)度為L(zhǎng)C40 的高強(qiáng)復(fù)合陶?；炷?、頁(yè)巖陶粒混凝土一起C40 普通混凝土，使用絕對(duì)體積法確定陶粒混凝土的配合比。在通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三個(gè)試驗(yàn)對(duì)象都達(dá)到了相應(yīng)的要求。從預(yù)濕程度、摻和料的摻入量分析對(duì)高強(qiáng)復(fù)合陶粒滲透性的影響［3］。利用RCM 法氯離子滲透試驗(yàn)是定量評(píng)價(jià)混凝土抗氯離子滲透性能的方式，能夠評(píng)價(jià)混凝土耐久性設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量。利用RCM－DH型氯離子擴(kuò)散系數(shù)測(cè)定儀進(jìn)行試驗(yàn)，使用游標(biāo)卡尺測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)試件的直徑與高度，做好記錄，將試件放置在超聲波清洗劑中進(jìn)行15 分鐘的清洗，確保表面無(wú)污垢。完成清洗之后將其安裝在夾具上，保證其密封性后放置在電解槽中，注入正負(fù)極溶液，完成溶液的注入后，將主機(jī)與夾具連接，打開(kāi)電源開(kāi)始電遷移。完成電遷移后，將試件取出劈開(kāi)，在劈開(kāi)截面均勻的噴灑0.1 mol/L 的AgNO3溶液，直到整個(gè)溶液面飽滿?？梢园l(fā)現(xiàn)試件的劈開(kāi)截面出現(xiàn)白色沉淀，沉淀的深度代表滲透深度。通過(guò)公式計(jì)算得到強(qiáng)度等級(jí)為L(zhǎng)C40 的高強(qiáng)復(fù)合陶粒混凝土的氯離子滲透系數(shù)為5.28 ×10－12m2/s，頁(yè)巖陶?；炷恋穆入x子滲透系數(shù)為9.24 ×10－12m2/s。強(qiáng)度等級(jí)為C40的普通混凝土的氯離子滲透系數(shù)為11. 3 ×10－12m2/s。

另外一種能夠表征混凝土氯離子滲透性能的方法即ASTM C1202 快速氯離子滲透試驗(yàn)，也就是電通量法。這個(gè)試驗(yàn)在進(jìn)行之前需要使用全自動(dòng)真空飽鹽飽水機(jī)將試件進(jìn)行真空飽鹽飽水。完成飽鹽飽水試驗(yàn)之后，將表面水分擦干，將試件安裝在試驗(yàn)槽內(nèi)并用螺栓桿頂緊。在試件和墊圈的交界處涂抹玻璃膠，完成試件安裝之后，在試驗(yàn)槽內(nèi)注入氯化鈉和氫氧化鈉溶液，接通電源記錄電流時(shí)間5 分鐘。

3 結(jié) 語(yǔ)

本次研究主要圍繞高強(qiáng)復(fù)合陶粒的制備以及研究輕骨料混凝土的氯離子滲透性展開(kāi)，針對(duì)影響高強(qiáng)復(fù)合陶粒性能的因素需要嚴(yán)格控制，在以水玻璃作為年解氣，工業(yè)碳酸鈣作為起泡劑的基礎(chǔ)上使用正交試驗(yàn)得到了制備高強(qiáng)復(fù)合陶粒的工藝條件。本次研究中關(guān)于滲透性的研究知識(shí)評(píng)價(jià)混凝土耐久性的一個(gè)指標(biāo)，還需要開(kāi)展對(duì)輕骨料混凝土抗凍性等方面的研究以及在受力狀態(tài)下輕骨料混凝土的耐久性研究，完善相關(guān)方面的理論基礎(chǔ)。

［1］高英力，劉赫，李柯，等. 粉煤灰高強(qiáng)輕骨料混凝土抗氯離子滲透及護(hù)筋性［J］. 長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2012，19(1):17－22.

［2］郭遠(yuǎn)新，李秋義，孔哲，等. 再生粗骨料強(qiáng)化處理工藝對(duì)再生混凝土性能的影響［J］. 混凝土與水泥制品，2015，13(6):11－17.

［3］劉娟紅，宋少民. 粉煤灰和磨細(xì)礦渣對(duì)高強(qiáng)輕骨料混凝土抗?jié)B及抗凍性能的影響［J］. 硅酸鹽學(xué)報(bào)，2015，11(4):528－532.