高强小型空心砌块的生产研究
摘要:在MU20高强砌块的生产中,原材料、工艺配比和生产控制缺一不可,目前全国砌块行业中具备系统能力的企业不多,文章就生产实际中的经验较为详细的提出了控制重点和可参考数据。
关键词:高强砌块;原材料;级配;加压振动
按国标《普通混凝土小型空心砌块》的规定砌块强度等级分为MU3.5～MU20等共6个等级,其中常用的主要是MU7.5、MU10和MU15等3个级别,MU20强度等级的砌块因受原材料、配制工艺、生产设备、生产控制等的水平,极少能有实现连续生产的。
笔者在进行了大量的基础试验和设备运行跟踪试验后,已成功掌握了MU20砌块的连续性生产的技术。笔者认为高强砌块的生产控制应主要从以下几方面入手:
一、原材料控制
1.水泥:因水泥本身具有的体积收缩性,考虑砌块本身结构稳定性,不宜盲目增加水泥用量提高强度,1m3砼中的水泥用量不大于550kg。
2.砂:含泥小于2%,泥块小于0.5%,建议最好采用Ⅱ区砂或多级配砂,细度模数以2.0~3.2为宜,其中4.75mm筛余不大于5%,150μm筛下量不大于8%。
3.石子:采用机制碎石,因砌块最小壁厚一般30mm,石子最大粒径不大于10mm,且2.36mm筛下量不大于10%,针片状颗粒不宜大于5.0%,含泥不大于0.5%,泥块不大于0.2%。
4.机制砂:考虑到砌块本身空心薄壁,不宜使用较多粗颗粒骨架,实际应用中可掺加一部分中粒级作为骨架料,细度模数为3.0~4.0,其中4.75mm筛余不大于5%,2.36mm分级筛余为20%~45%,1.18mm分级筛余不低于20%,150μm筛下量不大于8%,含泥不大于2.0%,泥块不大于0.5%。骨料其他质量指标符合现行国标《建筑用砂》和《建筑用卵石、碎石》的要求。
5.外加剂:选用高效减水剂,外加剂质量符合国标《混凝土外加剂》的要求,掺量经试验确认。
二、工艺配比
1.实际生产中计算砌块与砼强度折算系数,砼强度R0在29.4～58.8Mpa之间时,砌块强度R1=0.37R0。
2.砌块设计强度20Mpa,R1=20,则要求的砼设计强度R0=20/0.37=54.05Mpa。
3.砼配制强度的确定:fcu0≥fcuk+1.5E,其中:fcu0—砼配制强度,fcuk——砼抗压强度标准值,E——砼强度标准差。
4.砼水灰比计算:W/C=(a1×fce)/(fcu0+a1×a2×fce),其中:W/C———水灰比,a1,a2——回归系数,fce——水泥28d抗压强度实测值Mpa,yc——水泥强度等级的富余系数,可取1.13,fcug——水泥强度等级值Mpa。a1和a2应根据所用的水泥、骨料,通过试验由建立的水灰比与砼强度关系式确定,或碎石:a1(0.46),a2(0.07);卵石:a1(0.48),a2(0.33)。
5.每立米砼用水量确定:砌块为干硬性砼,水灰比小于0.4:砌块表面不出浆时,加水量160kg～170kg;砌块表面出均匀水纹时,加水量165kg～175kg;砌块满面出浆时,加水量170kg～180kg。
6.级配控制:砂石混合料的细度模数应控制在3.5~4.9,其中9.5mm筛余不大于5%,4.75mm分级筛余15%~20%,2.36mm分级筛余15%~25%,1.18mm分级筛余10%~20%,600μm分级筛余10%~20%,300μm分级筛余10%~30%,150μm分级筛余10%~20%,150μm筛下量不大于10%。
7.采用重量法时:mc0+mg0+ms0+mf0+mw0=mcp,其中:mw0——基准配比砼每方水量,mco——基准配比砼每方水泥量,mg0——基准砼每方的石子量,mf0——基准砼每方机制砂或中砂量,ms0——基准砼每方砂量,mcp——每方砼拌合物假定重量,取2350kg～2450kg。
8.参考配比:水泥:384kg,石子395kg,机制砂847kg,砂768kg,水85kg。
三、生产控制
1.干硬性砼,拌合料处于缺水状态,为使水泥浆能充分填充空隙,水灰比提高
0.03,加水量增加5kg~10kg。
2.投料、搅拌:依次投入集料、水泥(粉体外掺料)预拌2分钟后,加入70%拌合水,再加液体外加剂,最后加剩余30%水,搅拌时间根据搅拌量确定;强制卧式搅拌机,搅拌量2m3时,终加水后搅拌时间不小于8分钟。
3.成型:应采用模振成型机经振动加压成型,加压振动时间3.0s~4.0s。
4.养护:应采用蒸汽养护,温度60℃～80℃,养护时间不少于20小时,升温速度不大于30℃/h,恒温时间不低于10小时,降温速度不大于5℃/h;养护完毕后至少存放28天方可使用。
参考文献
[1]普通混凝土配合比设计规程(JGJ55-2000).
[2]普通混凝土小型空心砌块(GB8239-1997).