轻集料混凝土的施工工艺基本上与普通混凝土相同。但由于轻集料的堆积密度小、呈多孔结构、吸水率较大, 配制而成的轻集料混凝土也具有某些特征。只有在施工过程中充分加以注意, 才能确保工程的施工质量。
一、轻集料的堆放及预湿润要求
轻集料应按不同品种和不同粒径分别堆放, 如果堆放混杂, 会直接影响混凝土的和易性、强度和表观密度。在采用自然级配时, 轻集料的堆放高度不宜超过 2m, 并防止树叶、泥土和其他有害物质的混入。轻砂的堆放和运输时, 应采取防雨措施。
轻集料吸水量很大, 会使混凝土拌合物的和易性很难控制, 因此, 在气温 5℃以上的季节施工时, 应对轻集料进行预湿润处理。预湿润时间可根据外界气温和来料的自然含水状态确定, 一般应提前 12~24h 对轻集料进行淋水、预湿润, 然后滤干水分进行投料。在气温 5℃以下时, 或表面无开口孔隙的轻集料, 一般可不进行预湿。
二、轻集料混凝土的配料和拌制
轻集料混凝土的粗细集料、水、水泥和外加剂, 均应按重量配料, 其中粗细集料的允许偏差为 3%, 水泥、水和外加剂的允许偏差为 2%。
在正式拌制混凝土前, 应对轻集料的含水率进行测定; 在正式拌制的过程中, 应每隔 1d 复测 1 次。雨天施工或遇到混凝土拌合物和易性反常时, 应及时测定轻集料的含水率, 以调整拌合水量。
轻集料混凝土的拌制宜采用强制式搅拌机。轻集料混凝土拌合物的粗集料经预湿润处理和未经预湿润处理, 应采用不同的搅拌工艺流程。
外加剂应在轻集料吸水后加入, 以免吸入集料内部失去作用。当用预湿润粗集料时, 液状外加剂可与净用水量同时加入; 当用干粗集料时, 液状外加剂应与剩余水同时加入。粉状外加剂可先制成溶液, 采用上述方法加入, 也可以与水泥混合同时加入。
对于易破碎的轻集料, 搅拌时要严格控制搅拌的时间。合理的搅拌时间, 最好通过试拌加以确定。
三、轻集料混凝土的运输
轻集料混凝土在运输过程中, 由于粗集料的表观密度较小, 很容易产生上浮现象, 因此比普通混凝土更容易产生离析。为防止混凝土拌合物的离析, 运输距离应尽量缩短, 若出现严重离析, 浇筑前宜采用人工二次拌和。
轻集料混凝土从搅拌至浇筑的时间, 一般不宜超过 45min, 如运输中停放时间过长, 会导致混凝土拌合物和易性变差。
若用混凝土泵输送轻集料混凝土, 要比普通混凝土困难得多。主要是因为在压力下集料易吸收水分, 使混凝土拌合物变得比原来干硬, 从而增大了混凝土与管道的摩擦, 易引起管道堵塞。如果将粗集料预先吸水至接近饱和状态, 可以避免在泵送压力下大量吸水, 可以像普通混凝土一样进行泵送。
四、轻集料混凝土的浇筑成型
由于轻集料混凝土的表观密度较小, 施加给混凝土下层的附加荷载较小, 而内部衰减较大, 再加上从轻集料混凝土中排出混入的空气速度比普通混凝土慢, 因此浇筑轻集料混凝土所消耗的振捣能量要比普通混凝土大。在一般情况下, 由于静水压力降低, 混入拌合物中的空气就不容易排出, 所以振捣必须更加充分, 应采用机械振揭成型, 最好使用频率为 16000 周 /min 和 20000 周 /min 的高频振动器; 对流动性大、能满足强度要求的塑性拌合物, 或结构保温类和保温类的轻集料混凝土, 也可以采用人工振捣成型。
当采用插入式振动器时, 由于它在轻集料混凝土拌合物中的作用半径约为普通混凝土中的 1 /2, 因此振捣点间距也要缩小 1 /2。振捣点间距也可以粗略地按振动器头部直径的 5 倍控制。当轻集料与砂浆组分的容重相差较大时, 在振捣过程中容易使轻集料上浮和砂浆下沉产生分层离析现象, 在振捣中还必须防止振动过度。
现场浇筑的竖向结构物, 每层浇筑厚度宜控制在 30~50cm, 并采用插入式振捣器进行振捣。混凝土拌合物浇筑倾落高度大于 2m 时应设置混凝土串筒、斜槽等辅助工具, 以免产生拌合物的离析。
浇筑面积较大的构件时, 如其厚度大于 24cm, 宜先用插入式振捣器振捣后, 再用平板式振捣器进一步进行表面振捣; 如其厚度在 20cm 以下可采用表面振动成型。
插入式振捣器在轻集料混凝土中的作用半径较小, 大约仅为在普通混凝土中的 1 /2。因此, 振捣器插入点之间的间距也为普通混凝土的间距 1 /2。
振捣延续时间以拌合物捣实为准, 振捣时间不宜过长, 以防止轻集料出现上浮。振捣时间随混凝土拌合物址落度 (或工作度)、振捣部位等不同而异, 一般宜控制在 10~30s 内。
五、轻集料混凝土的养护
轻集料多数为孔隙率较大的材料, 其内部所含的水分足以供给轻集料混凝土养护之用。
当水分从混凝土表面蒸发时, 集料内部的水分不断地向水泥砂浆中转移。水分的连续转移, 在一段时间内能使水泥的水化反应正常进行, 并能使混凝土达到一定的强度。这段时间的长短, 视周围气候而定。
在温暖和潮湿的气候下, 轻集料混凝土中的水分, 可以保证水泥的水化, 因而不需要覆盖和喷水养护。但在炎热干燥的气候下, 由于混凝土表面失水太快, 易出现表面网状裂纹, 有必要进行覆盖和喷水养护。采用自然养护时, 湿养护时间应遵守下列规定: 用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥拌制的轻集料混凝土, 养护时间不得少于 14d。构件用塑料薄膜覆盖养护时, 一定要密封。
轻集料混凝土的热容量较低, 热绝缘性较大。采用蒸汽养护的效果比普通混凝土好, 有条件时尽量采用热养护。但混凝土成型后, 其静置的时间不得少于 2h, 以防止混凝土表面产生起皮、酥松等现象。采用蒸汽养护和普通混凝土一样, 养护时温度升高或降低的速度不能太快, 一般以 15~25°C/ h 为宜。
六、轻集料混凝土的质量检验
轻集料混凝土拌合物的和易性波动, 要比普通混凝土的大得多, 尤其是超过 45min 或用于轻集料拌制, 更易使拌合物的和易性变坏。因此, 在施工中要经常检查拌合物的和易性, 一般每班不少于 1 次, 以便及时调整用水量。
轻集料混凝土与普通混凝土的质量控制, 检验其强度是否达到设计强度的要求是两者的共同点, 而检验轻集料混凝土其表观密度是否在容许的范围之内, 不是普通混凝土所要求的。因此, 对轻集料混凝土的质量检验, 主要包括其抗压强度和表观密度两个方面。
