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泡沫混凝土具有质轻、保温隔声等优异性能
发布日期:2018-7-24 10:07:33 点击数:76新闻来源:

 PP纤维掺量对泡沫混凝土抗折强度的影响(见图4)

PP纤维掺量对泡沫混凝土抗折强度的影响(见图4)
掺入PP纤维能显著提高泡沫混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度。对泡沫混凝土抗压强度提高幅度随泡沫掺量的不同而有较大差异,陈兵和刘睫[5]研究了PP纤维对泡沫混凝土强度的影响。随着泡沫掺量的增大,PP纤维对泡沫混凝土抗压强度提高幅度增大,最大可以提高45.0%;对泡沫混凝土的干缩有显著的改善作用。而大掺量PP纤维会使得纤维分散不好形成网状浆体不利于泡沫与浆体搅拌均匀。由图4可以看出,随着PP纤维掺量增加,泡沫混凝土的抗折强度提高,掺量为0.8%时,泡沫混凝土3d抗折强度达4.01MPa。
 
2.2.4 稳泡剂掺量对泡沫混凝土流动度和保水性的影响(见表2)
 
表2 稳泡剂掺量对泡沫混凝土流动度和保水性的影响
 
稳泡剂掺量对泡沫混凝土流动度和保水性的影响
 
由表2可知,当稳泡剂掺量为0.06%时,泡沫混凝土浆体的泌水现象消失、流动度降低、减少了表面泡沫破裂,表明稳泡剂具有良好的保水性;而当稳泡剂掺量继续增加至0.09%时,浆体黏稠,导致一些有害的大气泡无法排出。
 
2.3泡沫混凝土的配合比
 
耦合是物理学概念,它是指2个(或2个以上)体系或运动形式之间,通过各种相互作用而彼此影响的现象。外加剂耦合则是借用物理学的概念。由于研究单一外加剂时发现,每种外加剂有各自比较适用的范围,但并非4种外加剂选取最佳掺量就可以得到性能较好的泡沫混凝土。
 
外加剂耦合作用可理解为:当减水剂掺量选择2.5%时,减水效果明显,但凝结时间却增加,严重的缓凝会导致整浇墙塌模。速凝剂的增加可以缩短凝结时间,但在最佳掺量减水剂的配合比下,通过速凝剂调节凝结时间后,大掺量的速凝剂又会影响浆体的流动性和后期强度。
 
经过浇注高度试验和外加剂单因素试验,通过减水剂调节其工作性,稳泡剂凭借保水性能很好地为泡沫提供稳泡环境,抑制整浇墙的塌模。大掺量粉煤灰代替水泥,减少水泥水化引起的收缩,外掺纤维和稳泡剂相互耦合能够很好的抑制微膨胀收缩引起的开裂现象。模具中间的钢丝网和纤维共同作用,使得泡沫混凝土整体现浇墙体能很好的承重同时起到一定保温效果。对初步的配合比做了调整,最终配合比为:以55%水泥、45%粉煤灰为胶凝材料,外加剂A、B、C、D掺量分别为胶凝材料质量的1.1%、0.3%、0.4%、0.07%,水胶比为0.3,m(发泡剂)∶m(水)=1∶50,钢丝网4.8m2/m3,按此配比进行最终工程施工。
 
3 工程应用
 
3.1工程简介
 
工程名称:泡沫混凝土整体现浇样板房中试工程。施工时间:2009年6月29日。施工地点:成都郫县工业园区北区。工程内容:工程采用P·O32.5R水泥和Ⅲ级粉煤灰为主要原料,结合自制复合发泡剂等外加剂,整体现浇高4m、墙体厚度0.12m的泡沫混凝土样板房,总浇注量为15m3。浇注模板采用木模(见图5)。
 
墙体厚度0.12m的泡沫混凝土样板房
 
方永浩等[6]研究表明,当用粉煤灰等质量取代水泥时,实际上增加了泡沫混凝土拌合物的固体与气泡体积比,降低了最终泡沫混凝土的气孔体积分数,使混凝土抗压强度提高。前期研究表明,当泡沫混凝土的干表观密度大于1000kg/m3时,其28d抗压强度可以远大于10MPa,符合JC/T1062—2007的A7.5等级砌块要求。工程采用设计密度为1100kg/m3的泡沫混凝土尝试现浇集承重和保温填充墙于一体的保温节能样板房。
 
3.2施工流程(见图6)
 
3施工工艺
 
施工工艺
 
(1)施工准备:按照施工的设计进行配料计算,购买原材料和外加剂,准备仪器设备,检查设备运行情况是否良好,同时对施工过程中所需人员协调分配,确保施工能井然有序。(2)基层清理:在木模安装前,对基层上的浮浆、松散的混凝土块、包括其它建筑杂物等进行清理,做到基层表面平整,并洒水湿润。(3)木模安装:应按图纸要求弹出墙体轴线、墙边线、门窗洞口线和标高控制线,安装木模。(4)钢丝网安装:安装好木模后在木模内安置钢丝网,并保证平整分布在木模中间。将木模和钢丝网固定牢固。(5)模具校准:安装后反复检查木模的平整度,尤其是模具接触的缝隙。清除安装过程中残留在模具内部的垃圾,填补可能漏浆的孔洞,仔细核对图纸与模具安装的结果。(6)泡沫混凝土的制备:将水泥、粉煤灰、PP纤维放入料斗,倒入搅拌机干混,1min后开始加水及减水剂、速凝剂等其它外加剂。开启发泡设备,将所制的泡沫加入搅拌机中,混泡。(7)现浇墙体:将制备好的泡沫混凝土倒入泵车,直接泵送到安装好的木模内。(8)屋面浇注:将预制的混凝土梁吊装至屋顶,以钢筋作为骨架,再以普通混凝土直接现浇屋面。(9)养护:待样板房整体浇注完成后,拆模,并在自然环境下养护。(10)墙体处理:抹灰前检查泡沫混凝土墙体,对浇注时由于模板接缝、不平整导致的灰浆不饱满的拼缝及粱、板下的顶头缝,用专用灰浆填塞密实。将露出墙面的舌头灰刮净,墙面的凸出部位剔凿平整。用托线板检查墙体的垂直偏差及平整度,将抹灰基层处理完好,再粘贴瓷砖。
 
4 结语
 
通过此次泡沫混凝土现浇高为4m的整浇墙技术得到检验,利用大掺量粉煤灰和4种外加剂之优化的配合比,能很好的解决泡沫混凝土在现浇墙体中存在的塌模、开裂等问题。结合工程实例,对泡沫混凝土整体现浇墙体易出现的问题进行分析总结并提出解决建议。
 
4.1存在问题
 
(1)模板问题:本次施工采用木模,但作为现浇整体板房,木模需大量的人力、物力资源,并在拆装上需要耗费较长时间,增加工程成本和工序。此外,大面积使用木模而导致的现浇整体墙面不平整也增加了后期工程量。
 
(2)强度问题:整浇墙在具有一定保温节能特性的同时还有承重作用,对泡沫混凝土的强度有一定要求。强度过低作为承重墙体会存在导致工程事故的风险。
 
(3)干缩开裂:浇筑后,泡沫混凝土的干缩、开裂,以及由于结构疏松多孔引起的易碳化、易盐析等问题会严重影响泡沫混凝土的工程应用。
 
(4)设备工艺:泡沫混凝土不同于普通混凝土,要注意到保泡效应,整浇墙需要泡沫混凝土具有足够好的流动性,但往往流动度大就会增加消泡几率。制备工艺和经时损失均会影响浇筑后泡沫混凝土的后期性能。
 
4.2 解决建议
 
结合施工过程的体会,笔者对上述问题提出了相关解决方法,希望能为泡沫混凝土整浇墙技术的同行们提供参考。
 
(1)针对泡沫混凝土开发设计专用的廉价、可以重复利用的快速拆卸模板,拼装的模具要求整体表面平整、运输轻便。方便快捷的组装拆卸即可以加快工程进度,又能保证工程质量。
 
(2)按照建筑质量要求进行施工预算,得出满足建筑要求的最低强度。建议低层承重墙体的强度设计不小于7MPa。本次施工采用的1100kg/m3泡沫混凝土28d强度为10MPa。在满足强度指标的前提下还需同时考虑墙体的保温节能作用。
 
(3)大掺量采用粉煤灰代替水泥,不仅减小了水泥浆体的收缩量,火山灰活性有利于泡沫混凝土后期强度发展。集合外加剂的保水稳泡效应、纤维局部抗裂和钢丝网的宏观拉应力作用,能很好保证整浇墙不开裂不塌模。
 
(4)泡沫引入砂浆后就会开始破裂,尽可能的缩短搅拌地点和施工地点的距离。运输过程需要持续搅拌,但搅拌时间不宜过长,搅拌速率控制在8~12r/min。浇注采用的泵车尽量采用活塞泵,以减小泡沫混凝土中泡沫的损失。
 
通过此次泡沫混凝土现浇整体样板房的的工艺得到了检验,并对实验室泡沫混凝土的研究结果在工程上得到了较好的应用,大胆采用较高密度的泡沫混凝土,进行集承重和保温墙材一体的现浇工程。工程完工至今,样板房未见任何质量问题。
 
参考文献:
 
[1]KearsleyEPWainrightPJ.Theeffectofporosityonthestrengthoffoamededconcrete[J].CementandConcreteResearch,2002,32:233-239
 
2]宋少民,李红辉,邢峰.大掺量粉煤灰混凝土抵抗碳化和钢筋锈蚀研究[J].武汉理工大学学报,2008,30(8):38-42.
 
[3]赵铁军,高倩,王兆利.大掺量粉煤灰对泡沫混凝土抗压强度的影响[J].粉煤灰,2002(6):7-10.
 
[4]KearsleyEP,WainrightPJ.Porosityandpermeabilityoffoa-mededconcrete[J].CementandConcreteResearch,2001,31:805-812.
 
[5]陈兵,刘睫.纤维增强泡沫混凝土性能试验研究[J].建筑材料学报,2010,13(3):286-340.
 
[6]方永浩,王锐,庞二波,等.水泥-粉煤灰泡沫混凝土抗压强度与气孔结构的关系[J].硅酸盐学报,2010,38(4):624-625
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