特種混凝土
(一)輕骨料混凝土
輕骨料混凝土是輕混凝土的一種,它是用輕粗骨料、輕細骨料(或普通砂)和水泥配制而成的干表現(xiàn)密度小于2000kg/m3的混凝土。工程中使用輕骨料混凝土可以大幅度降低建筑物的自重,降低地基基礎工程費用和材料運輸費用;可使建筑物絕熱性改善,節(jié)約能源,降低建筑物產(chǎn)品的使用費用;可減少構件或結構尺寸,節(jié)約原料,使使用面積增加等。
1.輕骨料混凝土的分類
(1)按干表觀密度及用途分為:保溫輕骨料混凝土,干表面密度等級≤800kg/m3;結構保溫輕骨料混凝土,干表觀密度等級為800~1400kg/m3;結構輕骨料混凝土,干表觀密度等級為1400~2000kg/m3。
(2)按輕骨料來源分為:工業(yè)廢渣輕骨料混凝土,如粉煤灰陶類混凝土、膨脹礦渣混凝土等;天然輕骨料混凝土,如浮石混凝土等;人造輕骨料混凝土,如膨脹珍珠巖混凝土等。
(3)按細骨料品種分為:砂輕混凝土,由輕粗骨料和全部或部分普通砂為骨料的混凝土;全輕混凝土,粗、細骨料均為輕質(zhì)骨料的混凝土。
2.輕骨料混凝土的物理力學性質(zhì)
不同的輕骨料,其堆積密度相差懸殊,常按其堆積密度分為8個等級(300~1200kg/m3)。輕骨料本身強度較低,結構多孔,表面粗糙,具有較高的吸水率,故輕骨料混凝土的性質(zhì)在很大程度上受輕骨料性能的制約。
(1)強度等級。強度等級劃分的方法同普通混凝土,按立方體抗壓標準強度分為11個強度等級:CL5、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45和CL50。
(2)表觀密度。按干表觀密度分為12個密度等級(800~2000kg/m3)。在抗壓強度相同的條件下,其干表觀密度比普通混凝土低25%~50%。
(3)耐久性。因輕骨料混凝土中的水泥水化充分,毛細孔少,在同強度等級的普通混凝土相比,耐久性明顯改善,如抗?jié)B等級可達S25、抗凍等級可達D150。
(4)輕骨料混凝土的彈性模量比普通混凝土低20%~50%,保溫隔熱性能較好,導熱系數(shù)相當于燒結普通磚的導熱系數(shù),約0.28~0.87W/(m·K)。
(二)防水混凝土
防水混凝土又叫抗?jié)B混凝土,一般通過對混凝土組成材料的質(zhì)量改善,合理選擇配合比和集料級配,以及滲加適量外加劑,達到混凝土內(nèi)部密實或是堵塞混凝土內(nèi)部毛細管通路,使混凝土具有較高的抗?jié)B性能。它可提高混凝土結構自身的防水能力,節(jié)省外用防水材料,簡化防水構造,對地下結構、高層建筑的基礎以及貯水結構具有重要意義。結構混凝土抗?jié)B等級是根據(jù)其工程埋置深度來確定的,按《地下工程防水技術規(guī)范》GB50108—2001的規(guī)定,設計抗?jié)B等級有 S6,S8,S10,S12。
實現(xiàn)混凝土自防水的技術途徑有以下幾個方面。
1.提高混凝土的密實度
(1)調(diào)整混凝土的配合比提高密實度。一般應在保證混凝土拌和物和易性的前提下,減小水灰比,降低孔隙率,減少滲水通道。適當提高水泥用量、砂率和灰砂比,在粗骨料周圍形成質(zhì)量良好的、足夠厚度的砂漿包裹層,阻隔沿粗骨料表面的滲水孔隙。改善骨料顆粒級配,降低混凝土孔隙率。
防水混凝土的水泥用量通常不得少于320kg/m3,摻有活性摻和料時,水泥用量不得少于280kg/m3;砂率宜為35%~40%,泵送時可增至45%;水灰比不得大于0.55;灰砂比宜為1:1.5~1:2.5。
(2)摻入化學外加劑提高密實度。在混凝土中摻入適量減水劑、三乙醇胺早強劑或氯化鐵防水劑均可提高密實度,增加抗?jié)B性。減水劑既可減少混凝土用水量,又可使水充分分散,水化加速,水化產(chǎn)物增加;三乙醇是水泥水化反應的催化劑,可增加水泥水化產(chǎn)物;氯化鐵防水劑可與水泥水化產(chǎn)物中的Ca(OH)2生成不溶于水的膠體,填塞孔隙,從而配置出高密度、高抗?jié)B的防水混凝土。氯化鐵防水劑的摻量為水泥重量的3%,用水稀釋后使用。
(3)使用膨脹水泥(或摻用膨脹劑)提高混凝土密實度,提高抗?jié)B性。目前摻用膨脹劑的方法應用頗廣,但必須首先依據(jù)《混凝土膨脹劑》JC476-2001嚴格檢驗膨脹劑本身的質(zhì)量,合格后摻用,方可取得應有的防水效果。
2.改善混凝土內(nèi)部孔隙結構
在混凝土中摻入適量引氣劑或引氣減水劑,可以形成大量封閉微小氣泡,這些氣泡相互獨立,既不滲水,又使水路變得曲折、細小、分散,可顯著提高混凝土的抗?jié)B性。
防水混凝土施工技術要求較高,施工中應盡量少留或不留施工縫,必須留施工縫時,需設止水帶,模板不得漏漿;原材料質(zhì)量應嚴加控制。加強攪拌、振搗和養(yǎng)護工序等。
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