0 前言
伴随着建筑技术的发展和进步，陶粒混凝土作为一种保温隔热性能的轻骨料混凝土，在工程中逐渐得到大量应用，在建筑的外墙板、消防通道、基础等部位得到更加广泛的运用。陶粒混凝土具有较好的保温性、耐火性、抗渗性和重量轻的特点，但也是因为其所用原材料本身特殊性能的影响，与普通混凝土相比，陶粒混凝土的生产阻力重重，多数商品混凝土企业觉得存料、生产、运输等环节比较麻烦，从而影响了陶粒混凝土作为预拌混凝土的推广。
湖南的建筑行业近几年内飞速发展，自2008年以来预拌混凝土的市场需求量逐渐增大，行业监管也越来越规范，而特殊类型的混凝土市场占有比重很少，还处于摸索阶段，但其前景是很乐观的；为此我公司技术部开始学习陶粒混凝土、透水混凝土等混凝土，针对陶粒型混凝土原材料本身特点及施工控制难点等方面开展试验，取得了不错的成绩和效果，现就陶粒混凝土生产施工过程中的细节叙述如下，与大家探讨相互学习。
1 陶粒混凝土的定义
陶粒混凝土是以陶粒代替石子为粗骨料，以普通砂或陶砂为细骨料制备的轻骨料混凝土，由胶凝材料和轻骨料配制而成，容重不大于1900kg/m3。按用途可将其分为保温用（密度800kg/m3以下）、结构保温用（密度800～1400kg/m3）、结构用（密度1400kg/m3以上）三种。
2 陶粒混凝土原材料
（1）陶粒分为页岩陶粒、粘土陶粒、粉煤灰陶粒三种（见表1）。陶粒到站后应按现行国家标准GB/T17431.1-2《轻集料及其试验方法》的要求进行入场验收，对配制结构用的陶粒混凝土的高强陶粒，必须检验强度等级。须选用级配好、圆球形、无杂物混入的陶粒。陶粒应有专门存放点，不能与别的粗骨料混合，在生产之前要对陶粒进行预湿处理。
（2）采用粉煤灰和矿粉等掺合料，并加入适当掺量的引气剂和增稠剂，防止新拌混凝土中陶粒上浮，减少离析，提高混凝土的稳定性。
（3）水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
（4）外加剂的掺量必须经过试验确定，控制坍落度及坍落度经时损失，1h坍落度经时损失宜≤20mm/h，使混凝土在入泵时保持适宜的流动性（一般建议施工时选择适宜的浇筑方式，尽可能少采取泵送的方式）。
（5）砂：中砂或粗砂，含泥量当混凝土强度等级≥C10～C30时不大于5%。
表1 陶粒的分类
分类 | 页岩陶粒 | 粘土陶粒 | 粉煤灰陶粒 |
粒径（mm） | 5~30 | 5~30 | 5~15 |
松散密度（kg/m3） | 500~700 | 580~680 | 630~700 |
吸水率（%） | 3.5~5.0（干燥状态下30mm计） | 8.3~10（干燥状态下1h计） | 16~17（干燥状态下1h计） |
未熟化的片状物 | 小于10~15% | — | — |
粉末及粒径小于5mm的颗粒 | 小于5% | 小于5% | 小于5mm或大于15mm的颗粒含量均不应大于5%。 |
3 配合比控制
根据工程使用条件，优化陶粒混凝土配合比设计参数（设计参数包括水胶比、水泥用量、用水量和砂率），其中最大水灰比以及最小水泥用量、最高水泥用量还要满足JGJ 51－2002的规定要求；满足抗压强度、表密度和稠度的要求，严格控制用水量，杜绝混凝土离析，搅拌均匀。
公司试配采用湘潭中材P·O42.5水泥、湘潭电厂Ⅱ级粉煤灰、坪塘砂场中河砂、长沙华旺陶粒（页岩陶粒），试配型号为LC10、LC15、LC20和LC25四个型号，各盘试拌效果良好，混凝土的坍落度满足设计要求，混凝土和易性好。
本次试配其中LC25配合比及试配情况如表2所示。
表2 LC25混凝土配合比kg/m3
水胶比 | 砂率（%） | 用水量 | 水泥 | 粉煤灰 | 砂 | 陶粒 | 抗压强度（MPa） | |
7d | 28d | |||||||
0.35 | 42 | 172 | 369 | 122 | 460 | 377 | 25.3 | 33.9 |
其中实测干表观密度为1410kg/m3，实测湿表观密度1500kg/m3，坍落度为180mm，和易性良好。在配合比试拌时严格控制用水量，采用逐次叠加的方式进行。本次试验未采用外加剂，在实际生产中可以考虑外加剂的运用，帮助进行用水量的控制；砂率需适宜，过小的砂率易使陶粒堆积，造成和易性差。
4 生产控制程序
（1）陶粒拌合物必须采用强制式搅拌机搅拌，搅拌前预湿处理陶粒，投料顺序按图1进行。
图1 陶粒混凝土生产投料顺序
（2）对混凝土生产过程及施工过程按搅拌楼出机合格、出厂合格、卸料合格三个环节进行控制。搅拌机出料的混凝土应保证和易性良好，不离析、陶粒不上浮；到现场坍落度宜控制在150～180mm，超过以上控制范围应从以下几方面查找原因进行调整：
1）砂石含水率发生明显变化、采用了热胶凝材料；
2）外加剂掺量和计量是否准确；
3）搅拌运输车内是否有积水；
4）陶粒预湿是否均匀或按要求达到了预定时间，生产前陶粒是否已提前停止预湿，陶粒表面是否已达到面干状态。
5 运输及浇筑
（1）运输距离应尽量缩短，运输距离不宜超过20km，混凝土搅拌到现场浇筑的时间不宜超过1h，在运输中应采取措施减少坍落度损失、防止离析。
（2）搅拌车在运输过程中保持罐体匀速运动，转速应控制在3～4转/min。运输车到达现场后，若坍落度损失较大时，可采取在卸料前加入适量减水剂进行搅拌的措施，满足施工所需的和易性要求，但不能加水。
（3）陶粒混凝土浇筑时自由倾落的高度不应超过1.5m，当倾落高度大于1.5m时，应加串筒、斜槽或溜管等辅助工具。拌合物应采用机械振捣成型，振捣时间应以拌合物折捣实和避免陶粒上浮为原则。
（4）浇筑成型后，宜采用拍板、刮板或振动抹子等工具及时将浮在表层的陶粒压入混凝土内。若颗粒上浮面积较大，可采用表面振动器复振，使砂浆返上，再作抹面。
6 陶粒混凝土的养护
由于陶粒存在大量孔隙，弹性模量较低，一般情况下，其收缩和徐变也较大，易产生开裂，所以陶粒混凝土浇筑成型后应及时覆盖和喷水养护。采用自然养护时，用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥拌制时的陶粒混凝土，湿养护时间不应少于7d；用粉煤灰水泥、火山灰水泥拌制的陶粒混凝土及在施工中掺缓凝型的混凝土，湿养护时间不应少于14d。养护期间严禁在混凝土表面行走、操作或是拖拉工具杂物等。
来源：《粉煤灰国际》2017年第1期，作者：张奇奎
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