原材料质量与配比设计要求

同普通混凝土制品一样,开孔垂直联锁护坡砌块也是由水泥、砂、碎石并添加一定量的粉煤灰制作而成的,不同的是工厂化制作开孔垂直联锁护坡砌块采用的是 “振动加压密实成型、抽芯、脱模”的生产工艺,因此其原材料要求及配合比与普通混凝土、普通混凝土砌块有较大差别。

1.原材料的选择

生产开孔垂直联锁护坡砌块对原材料的要求十分严格,胶凝材料一般选用32.5 级普通硅酸盐水泥,并可用一级或二级粉煤灰来替代部分水泥,特别对结构复杂的垂直联锁砌块,应适当增加粉煤灰掺量。临淮岗主坝开孔垂直联锁护坡砌块水泥选用的是安徽凤阳水泥总厂生产的32.5 级普通硅酸盐水泥。掺加的粉煤灰为淮南平圩电厂一级灰,由于存在开孔,粗骨料采用2～20mm 级配碎石较为合理,最大粒径不宜超过20mm,钢渣、矿渣等可替代碎石用作骨料,因周边没有上述工业废料资源,在我们的生产线实践中并未实际利用,采用的是2～10mm,10～20mm 两个级配的凤阳生产的反击式破碎碎石。细骨料一般采用细度模数为2.0～3.5之间的有级配中粗砂,采用的是淮河中游临淮岗中粗砂。

2.原材料的配合比

通过生产实践,根据以下设计原则进行开孔垂直联锁砌块原材料配合比设计,取得较满意的效果。

(1)混凝土拌和物必须是干硬性的,水胶比在0.25～0.35之间,拌和物需达到“捏紧成团,落地分散”程度才能满足该生产工艺的要求。水胶比过大(大于0.35)会出现砌块坯体变形、开裂等现象,水胶比过小 (小于0.25)会出现砌块坯体不密实、蜂窝、麻面等现象。(www.xing528.com)

(2)开孔垂直联锁砌块结构复杂,应适当增加粉煤灰掺量。特别是为增加拌和料的流动性,可采用超量替代。从我们进行的粉煤灰掺量试验结果看,在20%～30%替代量之间,砌块90d抗压强度随掺量增加而增加,但掺加粉煤灰后,砌块早期强度较低,因此冬季应适当减少粉煤灰掺量。

(3)对于粗骨料的使用,从提高砌块强度和单块重量 (比重)角度考虑,对于结构简单一些的实体护坡砌块,级配碎石大粒径的含量可适量大一些;从提高混凝土和易性,减少砌块坯体蜂窝、麻面、掉角现象发生的角度考虑,对于不易成型、结构复杂一些的开孔砌块块型,最大粒径选10～20mm 级配碎石,含量可适量小一些。

(4)对于细骨料的使用,从提高砌块强度和单块重量 (比重)角度考虑,对于结构简单一些的实体水利用块型,砂率偏小一些较好;从提高混凝土和易性,提高砌块表面质量角度考虑,对于不易成型、结构复杂一些的开孔垂直砌块块型,则砂率偏大一些为宜。其他条件不变情况下,如采用偏细砂或偏粗砂时,宜相应的减小或增加砂率。

(5)砌块块型结构不同,在配合比的设计上也有所区别。开孔垂直联锁砌块的侧联锁面倾斜于底面,下模是组合模具,型腔较复杂,有部分混凝土材料不被上模正压,而是在压力作用下被挤入后密实成型的,而普通平面联锁砌块侧面垂直于底面,压振成型时,下模型腔较简单,所有混凝土材料均处在模具 (上模)正压状态下,所以垂直联锁开孔砌块所需混凝土拌和物和易性要好,因此在材料配比上应从提高混凝土和易性角度考虑,适当提高水胶比和粉煤灰,增加砂率掺量。适当减少大粒径粗骨料的用量。另一方面,采取以上措施提高混凝土的和易性以后,砌块的单块重量(比重)和早期强度就有所降低,因此应从选取比重较大的,级配更合理的碎石、砂或在振动成型参数上加强来弥补此不足。

(6)从目前的生产实践看,砌块生产配方一般为水泥12%～15%,碎石45%～55%,砂率40%～50%,由于砌块配方与原材料质量、砌块质量要求、块型结构、生产季节等因素相关,因此砌块生产配方应根据实际变化情况进行调整。