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徐州陶粒

陶粒吸水率對混凝土結(jié)構(gòu)的影響

陶粒是一種多孔結(jié)構(gòu)的人造輕集料。其內(nèi)部孔隙分為開口孔和封閉孔兩大類，開口孔有毛細(xì)孔吸水功能。因此陶粒混凝土內(nèi)陶粒和水泥漿體存在雙重微孔系統(tǒng)。在陶粒混凝土硬化過程中，由于兩者的孔隙結(jié)構(gòu)特征、溫度差和壓力差，發(fā)生了陶粒從水泥漿體吸收水分和向水泥漿體返還水分的過程，使陶粒混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了以下變化：

1、當(dāng)陶粒與水接觸時，其表面的開口孔吸入水分。在陶?；炷涟韬臀镏校瑒t能吸收水泥漿的水分，使陶粒周圍水泥漿的水灰比局部降低，密實(shí)度增加。

2、在陶粒混凝土硬化過程中，陶粒孔隙所蓄水分又能向水泥漿返還，使水泥漿體處于優(yōu)良的潮濕養(yǎng)護(hù)環(huán)境條件。所以陶?；炷林兴嗟乃潭忍岣撸矊⑹顾酀{體的密實(shí)度增加。

3、普通混凝土中由于各組分的離析和泌水，往往在粗集料下方形成“水穴”，影響界面的粘結(jié)力。而在陶?；炷林校捎谔樟５奈饔?，不易形成“水穴”，使界面粘結(jié)力增強(qiáng)。

4、陶粒在混凝土中吸水的同時，一部分水泥漿也被吸入開口孔內(nèi)，在界面處形成了“機(jī)械鉚固”，進(jìn)一步增加了界面粘結(jié)力。

5、混凝土拌制過程中，陶粒籍助毛細(xì)管作用吸收水分，在開口孔內(nèi)部不可避免地要產(chǎn)生“密閉空氣”，阻止水分進(jìn)一步吸入。這樣，在陶?；炷羶?nèi)部形成了許多類似引氣作用產(chǎn)生的“儲備孔”。從上可見，由于多孔陶粒的吸水作用，使陶?；炷恋膬?nèi)部結(jié)構(gòu)與普通混凝土有較大的區(qū)別。這些區(qū)別必然會影響混凝土的耐久性和工作性，以及高強(qiáng)高性能混凝土的體積穩(wěn)定性等。
陶粒磚的使用方向也正在指向兩個方面，一是建筑用磚，主要為了隔熱、隔音等效果；二是因?yàn)橥杆男Ч?，這正符合海綿城市的發(fā)展方向?？梢哉f陶粒磚正逐漸的取代紅磚。那么這樣一種產(chǎn)品，肯定也有自己的適用范圍。透水磚：陶粒透水磚可應(yīng)用在城市路面硬化的各個領(lǐng)域在使用中它更容易突出路面效果，能營造出格調(diào)高雅，絢麗多彩的城市路面，從而起到美化生活環(huán)境，提升城市整體形象的作用。目前研發(fā)的透水路面磚具有以下特點(diǎn)：首先，有良好的透水、透氣性能?？墒褂晁杆贊B入地下，補(bǔ)充土壤水和地下水，保持土壤濕度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存條件。其次，緩解地表徑流的作用。透水路面磚由于自身具有良好的透水性能，可有效緩解城市排水系統(tǒng)的泄洪壓力，徑流曲線平緩，峰值較低，且流量緩升緩降，從而減輕城市排水和防洪壓力。第三，對城市熱環(huán)境的改善作用。透水路面磚可吸收水分與熱量，調(diào)節(jié)地表局部空間的溫濕度，對調(diào)節(jié)城市小氣候、緩解城市熱島效應(yīng)有較大的作用。第四，雨后不積水，雪后不打滑，方便市民出行。城市的下墊面主要有道路、建筑物、廣場、綠地等，其中道路面積所占比重大，通過城市路面進(jìn)行雨水收集利用，其量相當(dāng)可觀，可有效緩解硬化路面對城市地下水資源的負(fù)面影響?！昂＞d城市”以“海綿”一詞極其形象地反應(yīng)了建設(shè)要求，而由透水路面磚鋪裝的道路將傳統(tǒng)的“點(diǎn)式排水”改為“面式吸排”，大大增加了排水速度，滿足了關(guān)鍵的“滲、滯”兩點(diǎn)要求，同時，由透水磚鋪就的路面既能有效地吸排雨水，又起到初步過濾凈化污水的作用。在海綿城市的建設(shè)中，陶粒磚正發(fā)揮著不可或缺的作用。

經(jīng)人工煅燒的頁巖或粘土膨脹陶粒，其內(nèi)部的孔隙由開口的大孔、毛細(xì)孔和封閉孔組成，雖然外表有一層較致密的外殼，但其表面仍有大量的開口孔（含毛細(xì)孔）。當(dāng)陶粒浸入水中后，這些開口孔便開始吸取水份，尤其在初始階段，這種吸水情況表現(xiàn)得極為激烈，一般前十分鐘內(nèi)的吸水量約占一小時吸水率的80-90%，隨著時間的延長陶粒的吸水速度逐漸變緩，雖然趨于穩(wěn)定但其吸水率仍有增長的趨勢。觀察及分析陶粒浸水后的吸水趨勢，可以認(rèn)為陶粒浸入水中后，陶粒中開口孔開始吸水（即所謂的微泵和自真空作用）。在吸水過程中，部分孔隙和毛細(xì)孔內(nèi)的氣體排出體外，部分孔隙內(nèi)的氣體并未隨著吸水時間的延長排出體外，而是由于在水的表面張力形成的毛細(xì)管力作用下擠壓在陶粒內(nèi)部相互貫通的孔隙中。這部分氣體因受到毛細(xì)管力的擠壓而產(chǎn)生一定的微壓，隨著孔隙內(nèi)氣體壓力的增加，陶粒吸水的過程將逐漸變緩而趨于穩(wěn)定，但只要毛細(xì)管力和被擠壓的氣體的微壓達(dá)到平衡前，將繼續(xù)緩慢地吸收水分。由于封閉孔和這種帶有微壓氣體的存在，陶粒很難達(dá)到水飽和的程度。

1、陶粒在水泥漿中的吸水行為有別于在水中的吸水，根據(jù)測定，吸水主要發(fā)生在初凝前，伴隨著水泥漿凝結(jié)和水化的深入，陶粒出現(xiàn)放水現(xiàn)象。因此陶粒在水泥漿中的吸水過程是一個可逆過程。

2、這種可逆的雙重效應(yīng)可導(dǎo)致新拌混凝土的和易性下降，坍落度損失加大，但另一面也能減少或避免泌水。成型后的新澆注混凝土由于陶粒的放水自養(yǎng)護(hù)現(xiàn)象，更能改善輕集料與水泥漿界面的結(jié)合強(qiáng)度，提高混凝土的耐久性。因此，在保證施工工藝條件下，充分發(fā)揮其雙重效應(yīng)，其關(guān)鍵在于控制好集料的予濕程度。恰當(dāng)?shù)挠铦裉幚矸椒?，?yīng)以減少在攪拌、運(yùn)輸、成型階段由于集料吸水導(dǎo)致的和易性下降又能充分保留集料在成型后保持吸放水功能為原則。

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