轻骨料施工预处理方法对高强轻骨料混凝土各龄期强度影响的试验研究.pdf
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1、第 3 7 卷第 3 期 2 0 1 1 年 6月 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 2 01 轻骨料施工预处理方法对高强轻骨料混凝土各龄期 强度影响的试验研究 尚培东 , 董 祥 ( 1 福建省金泉建设集团有限公司, 福建 厦门3 6 1 0 0 8 ; 2 南京工程学院建筑工程学院, 江苏 南京2 1 1 1 6 7 ) 摘要: 通过试验研究了轻骨料不预湿 、 浸水预湿、 加压预湿、 真空预湿等施工预处理方法对高强轻骨料混凝土工作性与各龄 期强度的影响。结果表明: 较之 目前国内常用的浸水预湿法, 采用真空预湿法、 加
2、压预湿法可更为有效地提高所拌制高强轻 骨料混凝土的流动性, 对混凝土施工有利 ; 采用加压预湿法会显著降低高强轻骨料混凝土各龄期强度; 采用不预湿轻骨料拌 制的混凝土2 8 d 强度最高; 采用真空预湿法、 浸水预湿法对轻骨料混凝土后期强度的发展最为有利。 关键词: 轻骨料施工预处理; 高强轻骨料混凝土; 工作性; 强度; 龄期 中图分类号: T u 7 5 5 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 1 ) 0 32 0 1 0 4 Ex p e r i m e n t r e s e a r c h o n l i g h t we i g h t a
3、g g r e g a t e c o n s t r u c t i o n pr e - t r e a t m e n t me t h o d s i n fl u e n c e o n d i f f e r e n t a g e s t r e n g t h s o f h i g h s t r e n g t h l i g h t we i g h t a g g r e g a t e c o n c r e t e S HANG P e i d o n g D0NG Xi a n g ( 1 F u j i a n J i n q u a n C o n s t r
4、 u c t i o n G r o u p C o , L t d , X i a me n 3 6 1 0 0 8 , C h i n a ; 2 S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e ri n g a n d A r c h i t e c t u r e , N a n j i n g I n s ti t u t e o f T e c h n o l o g y , N a n j i n g 2 1 1 1 6 7 , C hin a ) Ab s t r a c t : T h e i n flu e n c e s o f l i g
5、 h t w e i g h t a g g r e g a t e c o n s t r u c t i o n p r e t r e a t me n t me t h o d s w h i c h i n c l u d e n o p r e w e t t i n g , s o a k i n g p r e we t t i n g , p r e s s u r e p r e - we t t i n g , v a c u u m p r e - we t t i n g a n d S O o n t o wo r k a b i l i t y a n d d i
6、 ff e r e n t a g e s t r e n g t h s o f h i g h s t ren gth l i g h t w e i g h t a g g r e g a t e c o n c ret e w e re res e a r c h e d T h e r e s u l t i n d i c a t e s t h a t c o mp a r e d w i t h s o a k i n g p re we t t i n g me t h o d w h i c h i s wid e l y u s e d i n o u r c o u n
7、 t r y, t h e me t h ods o f v a c u u m p r e w e t t i n g a n d p r e s s u r e p re w e tt i n g C O I l b e tt e r i mp r o v e the flu i d i t y o f f r e s h c o n c r e t e,whic h b e n e fi t s t h e c o n c r e t e c o n s t ruc t i o n I t S a l s o i n dic a t e d t h a t s t r e n gth o
8、 f h i g h s t r e n g t h li g h t w e i g h t a g g r e g a t e c o n c r e t e i s red u c e d o b v i o u s l y b y u s i n g p r e s s u r e p re- w e t t i n g m e t h o d ; t h e h i ghe s t 2 8 d s t re n gt h c a n b e o b t a i n e d b y n o p r e w e i n g m e t h o d ; u s i n g s o a k
9、i n g p r e w e t t i n g m e thod o r v a c u u m p re- we a i n g me t h o d b e n e fi t s t o t h e p o s t - s t ren gth o f l i g h t w e i g h t a g g r e g a t e c o n c ret e K e y w o r d s : l i ghtwe i g h t a g g r e g a t e c o n s t ruc t i o n p re- t r e a t m e n t ; h i g h - s tr
10、 e n gt h l i g h twe i ght a g g r e g a t e c o n c ret e ; w o r k abi l i t y ; s t r e n gt h ; age 0 引 言 轻骨料混凝土是采用轻质多孔的轻骨料代替普 通密实骨料所配制的一种干表观密度不大于 1 9 5 0 k g m 的轻质混凝土。随着土木工程结构 E t 益向 高耸、 大跨方向发展, 以及对抗震要求的提高, 具有 表观密度较低、 比强度较高、 抗震性与耐久性好、 保 温隔热等独特优点的轻骨料混凝土具有广阔的应用 前景, 适用于高层建筑、 大跨度结构、 抗震结构、 软土 地基、 旧
11、建筑加层等工程领域 J 。但轻骨料混凝土 也存在施工较普通混凝土困难的缺点 J , 在混凝土 收稿 日期 : 2 0 0 9 - 0 2 - 2 6 作者简介: 尚培东( 1 9 7 2一 ) , 男, 山东栖霞人, 高级工程师, 主要从事 路桥工程及工程材料的研究。 基金项目: 福建省住房和城乡建设厅科学技术项目( 2 0 1 0 K - 2 1 ) ; 南 京工程学院科研基金项 目( K ) ( J 0 8 0 4 4 ) Ema i l : s h p dl j h 1 6 3 c o rn 拌合时, 具有多孔结构 的轻骨料 会吸收浆体 中的水 分, 从而使得新拌混凝土水灰比变化、 流动
12、性下降; 在施工振捣时, 低密度轻骨料易在浆体中上浮, 从而 导致新拌混凝土匀质性下降、 分层离析。随着当前 商品混凝土与泵送施工工艺的普及应用, 轻骨料混 凝土可泵性差等问题 日显突出, 严重制约了其在工 程中的应用。为此 , 国内外提出了不少改善轻骨料 混凝土施工性能的方法, 除采用高效外加剂等材料 措施外, 集中体现在施工前对轻骨料进行预处理上, 如国内采用最多的轻骨料浸水预湿法、 国外新近采 用的轻骨料加压预湿法、 真空预湿法等。但这些方 法的应用主要依靠施工现场的经验, 缺乏相应的技 术数据; 且 目 前国内对轻骨料加压预湿、 真空预湿的 研究几乎处于空 白。本研究通过试验模拟了不预
13、 湿、 浸水预湿、 加压预湿、 真空预湿等轻骨料施工预 处理方法, 系统研究了轻骨料施工预处理方法对高 强轻骨料混凝土工作性、 各龄期强度等的影响, 以期 2 0 2 四川建筑科学研究 第 3 7卷 对我国轻骨料混凝土技术的发展起到一定的参考作 用 。 1 轻骨料混凝土施工的轻骨料预处 理方法 轻骨料混凝土的施工工序与普通混凝土基本相 同, 施工主要特点之一在于混凝土搅拌前对轻骨料 的预处理 , 所用方法可归结为以下 5类 。 1 1 轻骨料不预湿法 该法在混凝土搅拌前不对所用 的轻骨料进行预 湿处理 , 与普通混凝土施工类似; 但考虑到多孔轻骨 料会吸收浆体中的水分而使新拌混凝土和易性下 降
14、, 故施工中混凝土拌合用水量除供水泥水化、 赋予 混凝土流动性的“ 净用水量 ” 之外 , 还应增加 “ 附加 水量” 。该用水量为被轻骨料吸收的水量, 由“ 轻骨 料用量 ” 与“ 轻骨料 1 h吸水率” 之积确定 。当然 , 对 于露天堆置的轻骨料, 在确定混凝土施工拌合用水 量时 , 还应扣除轻骨料 中所含 的水量, 由“ 轻骨料用 量” 与“ 轻骨料含水量 ” 之积确定。 目前 , 该法在工 程中应用不多 , 但在我 国北方地 区轻骨料混凝土冬 季施工中仍有一定应用, 如北京东方广场工程等。 1 2 轻骨料浸水预湿法 该法是 目前我国应用最多的一种轻骨料施工预 处理方法 , 河北永定新
15、河大桥工程、 珠海国际会议中 心工程、 济南 国际机场航站楼工程等均采用此 法 J 。该法通常是先在混凝土搅拌站砌一水池 , 将 轻骨料投入水池中浸泡 2 4 h以上, 使其充分吸水, 待施工时提前将轻骨料从水池取出, 上覆塑料薄膜 沥水 1 1 5 h , 使轻骨料达到饱和面干状态后用于 混凝土拌合。 1 3 轻骨料淋水预湿法 该法通常是在施工前 0 51 d开始对轻骨料 进行淋水预湿 , 每隔若干小时淋水 1 次 , 在混凝土搅 拌前 l h 停止淋水并测定轻骨料含水率, 用以确定混 凝土拌合用水量。该法在我国有所应用 , 如杭州新 坝船闸启闭机房结构物工程等_ 5 J 。 1 4轻骨料加
16、压预湿法 为解决高强轻骨料混凝 土的泵送难题 , 日本首 先提出轻骨料加压预湿法 J 。该法是在施工之前 先将轻骨料置于一大型密闭容器内, 然后向容器内 注水 , 液面超过轻骨料顶面一定距离, 再向密闭容器 内施加0 4 1 0 M P a 的空气压力, 使轻骨料在压力 作用下吸水, 经过稳压、 解压静置过程后, 将轻骨料 从水中取出, 沥干表面水分后用于拌合混凝土。该 法曾于2 0 0 4年在我国上海进行中日技术交流, 但由 于国内大型密闭加压容器的限制未得以推广。 1 5 轻骨料真空预湿法 该法为挪威等北欧国家首先提出 J , 我国由于 设备等原因未见工程应用。该法的 目的与加压预湿 法相
17、 同, 即通过技术手段进一步提高轻骨料 的预湿 饱水程度, 从而降低其在泵送压力下吸收浆体中水 分的现象, 从而提高泵送施工性能; 但该法高饱水率 的实现途径为先对密闭容器内部抽真空, 然后容器 内水分在相对负压的作用下 自动吸人轻骨料颗粒的 孔隙中。 2 试验设计 本研究在设计试验时 , 模拟了轻骨料不预湿 、 浸 水预湿、 加压预湿、 真空预湿等4种施工预处理方法 来成型试件 , 图 l 4为试件成型过程。淋水预湿法 对轻骨料混凝土性能的影响应介于轻骨料不预湿法 与浸水预湿法之间。 图 1 模拟轻骨料不预湿法试件成型过程 F i g 1 S p e c i m e n p r e p a
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