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徐州陶粒

陶?；炷梁洼p骨料陶粒

由于輕集料變濕后的含水程度和變濕方法將影響混凝土尤其是結(jié)構(gòu)用高性能或高強(qiáng)輕集料混凝土拌合料的工藝性能和混凝土的性能，因此有必要研究輕集料的吸水特性，特別對于帶有一層較致密外殼的人造輕集料陶粒的吸水特性進(jìn)行分析。因?yàn)槟壳敖Y(jié)構(gòu)用輕集料混凝土主要采用的是經(jīng)高溫煅燒膨脹或燒結(jié)的人造輕集料，其中陶粒具有代表性。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(shí)吸水率的80-90%，隨著時(shí)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(shí)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(gè)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ǎ瑧?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。
3、對比目前酒（浸）水24h予濕、攪拌機(jī)內(nèi)予濕、真空法或壓力法予濕等幾種方案后，可以發(fā)現(xiàn)真空法或壓力法確能使陶粒在短時(shí)內(nèi)充分吸水。但恢復(fù)常壓后，均有大量的水立即析出，而且無論真空或加壓，陶?？紫秲?nèi)的氣體不可能全部被抽或壓出，恢復(fù)常壓后，由于毛細(xì)管效應(yīng)，孔隙內(nèi)的殘留水份還有一部分會滯后逐漸排出。因此，在計(jì)算配合比用水量時(shí)不易嚴(yán)格控制，導(dǎo)致拌合物的用水量失控，還會在運(yùn)輸、澆注和成型時(shí)出現(xiàn)離析和泌水。采用提前24h灑（漫）水予濕或攪拌機(jī)內(nèi)予濕的方法，由于是在常壓下處理的，而且陶粒前10分鐘內(nèi)的吸水激烈，因此只要予濕恰當(dāng)，能保證澆注時(shí)（包括泵送）的流動性要求，就能較好地發(fā)揮陶粒在水泥漿中的吸放水效應(yīng)。

由于輕骨料混凝土具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為僅次于傳統(tǒng)混凝土、用量大的一種混凝土，在高層建筑、大跨度橋梁及處于嚴(yán)酷環(huán)境下的海洋結(jié)構(gòu)物等大型工程中得到應(yīng)用。

輕骨料具有吸水返水特性，不同類型的輕骨料在混凝土中的吸水返水變化過程是不同的，這就使不同類型的輕骨料混凝土內(nèi)部濕度和孔結(jié)構(gòu)存在差異，從而影響到輕骨料混凝土的自收縮。目前，有關(guān)自收縮的研究表明，高含水率的輕骨料混凝土早期收縮小于相同強(qiáng)度的普通混凝土，但收縮大于普通混凝土，低含水率的輕骨料混凝土收縮始終大于普通混凝土用。水泥漿富集的區(qū)域收縮比輕骨料大，輕骨料起到了減小水泥石變形的作用。與普通混凝土相比，輕骨料混凝土中的骨料和水泥石的彈性變形、收縮都比較接近，因此，輕骨料混凝土內(nèi)部不易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，宏觀變形也比普通混凝土小同。

然而，這些研究結(jié)果都是從宏觀角度進(jìn)行的，而把輕骨料的吸水返水特性和微觀結(jié)構(gòu)分析相結(jié)合，對輕骨料混凝土的自收縮進(jìn)行研究則少有報(bào)道。對自收縮的分析是研究輕骨料混凝土拉伸徐變和抗裂性能的基礎(chǔ)，因此，有必要將微觀試驗(yàn)與宏觀試驗(yàn)相結(jié)合，對輕骨料混凝土自收縮機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步研究。骨料類型與有效水灰比的關(guān)系從陶粒在陶?；炷林形邓兓^程可知，經(jīng)過預(yù)濕處理后的陶粒具有“蓄水池”功能，吸水率大的陶粒在陶?；炷林杏休^好的返水能力。因此，陶粒經(jīng)過預(yù)濕處理后，胸粒混凝土中有效用水量下降很少或基本不下降。此時(shí)陶粒混凝土的有效水灰比接近于混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)的凈水灰比，由于有效水灰比對混凝土自收縮有很大影響，因此，有效水灰比下降越小的陶?；炷?，其自收縮值越小。經(jīng)過預(yù)濕處理后，采用吸水率大陶粒的輕骨料混凝土的有效水灰比下降值小于采用吸水率小的陶粒的輕骨料混凝土，從而其自收縮也較小。

對于天然石子，由于沒有“蓄水池”功能，也就沒有返水能力。隨著水泥水化的進(jìn)行，混凝土內(nèi)部有效水灰比大幅度下降，但由于天然石子對水泥石有較強(qiáng)的約束作用，其自收縮受到一定的限制。

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