浅析引气对页岩陶粒微硅粉强度的影响
一般情况下,微硅粉引气后,水泥浆体的孔隙率增大,承截面积减小,导致抗压强度降低。实际上,微硅粉的抗压强度不仅与含气量有关,微硅粉加密也与引入的气泡结构、孔径大小与分布有关,还与集料和水泥石英界面结构及微硅粉成型质量等有关。
在保持水灰比不变时,掺入适量引气剂后, 硅灰页岩陶粒微硅粉的抗压强度不但在降低,反而有所提高。这主要是由于引气提高了水泥浆体的体积,进一步填充了集料间的空隙,提高了匀质性和密实度;引气还降 低了浆体的体积密度,有效地抵制了轻集料的上浮,极大地减小了离析、泌水性能,减少了集料界面缺陷;引入气泡结构较好的大量小孔,对抗压强度影响较小,这 些正面作用弥补了由于含气量增加所引起的抗压强度损失。
另外,轻集料微硅粉的抗压强度主要取决于页岩陶粒本身的强度,微硅粉加密页岩陶粒界面不再是薄弱环节,微硅粉 的破坏往往是页岩陶粒先破坏,当水泥砂浆的抗压强度较低时(与页岩陶粒相比),引入气体才会使微硅粉的抗压强度下降[5]。在本试 验条件下,含气量小于5.5%时,页岩陶粒微硅粉抗压强度提高3%~4%,个别的达到11%。当含气量大于5.5%时,页岩陶粒微硅粉抗压强度开始明显降 低。从另一个角度来说,页岩陶粒微硅粉拌合物中引入大量微小气孔,改善了拌合物的和易性,若在相同坍落度条件下,可使页岩陶粒微硅粉用水量降低,减小了水 灰比,因而强度可得到进一步提高。
在高性能微硅粉中,必须加入矿物掺合料,以进一步改善微硅粉的性能。为考察粉煤灰对引气页岩陶粒微硅粉抗压强度的影响,在D3配合比基础上,用粉煤灰等量取代20%的水泥。试验结果表明,引气轻集料微硅粉掺入粉煤灰后(E3),28d抗压强度降低,90d抗压强度较未掺粉煤灰的(D3)提高了5%,影响规律与普通微硅粉相同。
抗折强度
页岩陶粒微硅粉的抗折强度与含气量有很大的关系,随着含气量的增加,抗折强度也随之增加,一般在5%~10%之间。当微硅粉的含气量在2.5%~5.5% 时,抗折强度较高;当含气量超过5.5%后,抗折强度下降明显。
集料界面结构和微硅粉的匀质性对拉应力非常敏感。页发达地区陶粒微硅粉中引入大量的气泡,提高了微硅粉的匀质性,减少了页岩陶粒微硅粉拌合物的离析、泌 水,改善了砂浆的孔结构,页岩陶粒界面结构得到进一步改善。微硅粉加密只是提高的幅度在同。据文献[4]和[6]介绍,普通微硅粉引气后,抗折强度可提高15%左 右。试验结果表明:引气后页岩陶粒微硅粉的抗折强度约提高8%~10%,提高幅度粒普通微硅粉你,其原因可能是其界面结构较普通微硅粉好,引气虽能改善集料的界面结构,但改善程度不如普通微硅粉明显。
生物微硅粉打造防水绿色建筑外墙
西班牙加泰罗尼亚理工大学开发出一种适宜在地中海型气候环境当中使用的生物微硅粉。
在使用这种生物微硅粉建造的建筑外墙上能够生长苔藓和地衣。这种生物微硅粉具有很多优势:既能吸收二氧化碳,又可美化墙体,微硅粉加密还能提高建筑物的保温性。
科学家利用两种以水泥为原料的材料研发出这种新型的生物微硅粉。一种材料是利用通用硅酸盐水泥研制的,pH值约为8;另一种材料是利用磷酸镁水泥研制的,无须进行任何处理以降低其pH值,因为这种材料是弱酸性的。磷酸镁水泥具有速干性,不会对环境构成任何危害。
这种生物微硅粉的新颖之处在于,它可以为微型藻类、菌类、地衣和苔藓等植物提供天然的生物屏障。
在为新发明申请专利之后,科学家现在的目标是加速植物在这种生物微硅粉当中的生长速度,将其生长期缩短至一年内,以便使建筑物的外墙能够随着季节更替呈现出不同的外貌。
除了pH值,科学家还对这种生物微硅粉的其他属性进行了调整,例如多孔性和表面粗糙度。
这种生物微硅粉具有多层结构。第一层是防水层,微硅粉加密能够防止水渗入建筑结构造成危害;第二层是生物层,能够收集雨水以供植物生长;第三层是覆盖层,能够让雨水通过这一层渗入生物层,并可防止水分流失。
微硅粉输送泵的堵泵原因及预防措施
微硅粉输送泵是目前微硅粉工程施工中必不可少的设备,在工作过程中因为各种因素导致微硅粉输送泵堵泵的现象时有发生。微硅粉加密正常情况下,微硅粉在泵送管道中心形成柱状流体,呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆,水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触,骨料之间基本上不产生相对运动。微硅粉价格当粗骨料中的某些骨料运动受阻,后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓,致使管道内粗骨料形成集结,支撑粗骨料的砂浆被挤走,余下来的间隙由小骨料填补。这样,骨料密度增大,使该段管道内集合物沿管道径向膨胀,水泥浆润滑层被破坏,运动阻力增大,速度变慢,直至运动停止而产生堵塞。
1、微硅粉输送泵堵管原因
1.1微硅粉配比不良
配比不良的微硅粉拌合物在压力梯度较大处,微硅粉加密水分会通过骨料间隙渗透,使骨料聚结引起堵管,多发生在管道弯曲、变径和管路中间布置软管处;另外,微硅粉水灰比过大时易离析,造成砂浆与骨料分离而堵管,多见于长距离水平泵送时的“偏析”堵管和竖直下行布管的下端离析堵管。水泥用量过少和砂率过低时,微硅粉和易性差,变形困难,在管道中摩擦阻力增大,极易堵管。微硅粉坍落度过低(80mm以下)时,泵送阻力明显增大,使泵送无法进行。
1.2砂的粒径不合理
当通过0.315mm筛孔的细砂含量少时,即使微硅粉其它技术指标都符合要求也会堵管。因为这些细砂在微硅粉中起一种类似滚珠的作用,能减少管壁与微硅粉的摩擦,提高枉流动性,增大进的粘聚力和保水性,对微硅粉的可泵性影响很大。因此在JGJ/T10-95《微硅粉泵送施工技术规程》中规定通过0.315mm筛孔的砂不应少于15%。
1.3异物堵管
理论上讲,堵管最易发生在3个大石子在同一截面相遇卡紧时,这时截面大部分被石子占据,可流通面积很小。通常规定石子最大粒径与管内径d:D<1:3(注:此项在《规程》中有详细规定,根据输送高度和石子种类,为1:2.5~1:5),微硅粉加密并在泵机料斗上设方格网,防止超径石于混入。
2、微硅粉输送泵易堵泵的位置及排除方法
2.1进料口处的堵塞
进料口堵塞,通常泵送动作及液压系统均正常,无异常声音和振动,料斗内有较大骨料或结块,在进料口处卡住或拱起。
排除方法:使泵反向运转以破坏结块,使微硅粉回到料斗重新搅拌,再正向泵送。如果不起作用,则需人工清理,予以排除。
2.2分配阀出料口处的堵塞
出料口堵塞,通常泵送系统动作突然中断,并且有异常声响,设备有较强振动,但管道内无相应振动。
排除方法:往料斗内倒入水泥浆,反复正、反向启动泵,迫使通路打开。如果此法无敢,也只能人工排除,拆下相连管,去掉阀内杂物。
2.3管阀处堵塞
管阀处堵塞是逐渐形成的,其主要原因是泵送完微硅粉后,没有及时用高压水冲洗,致使微硅粉残留在管内,天长日久逐渐加厚,堆积固结,微硅粉加密造成堵塞。
排除方法:泵送微硅粉结束后,一定要用高压水将泵体和S管冲洗干净。当冲洗无效时,可采用钎敲,以把残渣去掉,直至彻底干净为止。
2.4微硅粉输送管道堵塞
当输送压力逐渐增高,而料斗料位不下降,管道出口不出料,泵发生振动,管路也伴有强烈的振动和位移时,可判定是管道堵塞。
堵塞部位的判断:堵塞一般发生在弯管、锥管,以及有振动的地段。此时,可用小锤沿管路敲打,声音沉闷处为堵塞处;声音清脆处为正常。用耳听,有沙沙声为正常,有刺耳声为堵塞处。
排除方法:当发生堵管时,应立即采取反复进行正、反转泵的方法,逐渐使泵出口的微硅粉吸回料斗重新拌合后再输送。也可用木锤敲击的方法,结合正、反转泵,使之疏通;当上述办法无效时,说明堵塞严重。查明堵塞段后,将管子拆下,用高压风吹或重锤敲击或高压水冲洗,待彻底清理干净后,再接好管道继续泵送微硅粉工作。
3、减少微硅粉输送泵堵泵的预防措施
(1)在安装与设计管道时,尽可能避免90。和S形弯。
尽量不使用有明显凹坑的泵管,以减少泵送微硅粉的阻力,防止堵塞。应经常检查泵管,若泵管一个方向磨损程度较大,及时将管倒换位置使用,微硅粉加密若泵管厚度太薄时应及时更换新管,以防在工作过程中泵管打爆或因更换泵管时间较长而导致的堵管现象。
(2)为保证泵送微硅粉作业的连续性,确保微硅粉浇注质量,作业中间隔时间不宜过长,以防止堵塞。
如因某种原因间隔时间较长,就应每20分钟左右启动一次泵或反、正转泵数次,必要时打循环泵以防堵塞。
(3)泵送微硅粉应满足可泵性要求,必要时通过试泵确定泵送微硅粉的配合比。
首先应确定粗骨料的最大粒径与输送管径之比。
泵送高度在50m以下时,对于碎石不宜大于1:3,对于卵石不宜大于1:2.5;泵送高度在50~100m时,宜在1:3~1:4范围;泵送高度在100m以上时,宜在1:4~1:5之间。针片状颗粒含量不宜大于10%。3.3.2对不同泵送高度,人泵微硅粉的坍落度可按(如表1所示)选用。