一种白云石不发火混凝土的制备及性能研究

陶晓飞

（福建上若工程技术有限公司，福建 厦门 361000）

目前，针对不发火混凝土有关一年级较少，配置不发火混凝土是以不发火骨料为关键处，有关资料提出，不发火混凝土配置时应用石屑或细石，其材质应为质地柔软，骨料多为主要成分为碳酸钙的石灰石、白云石，不能使用花岗岩和河卵石等较硬的骨料。

1 试验背景

普通混凝土地面在遭遇碰撞和摩擦作用时可能产生火花,如果存有易燃、易爆物品,可能会发生爆炸、燃烧等安全事故。

2 原材料性能与试验方法

2.1 原材料

2.1.1 水泥

使用普通硅酸盐水泥（生产厂家：华润水泥有限公司；型号：42.5；），初凝时间201min，终凝时间298min，28d抗折强度8.1MPa，28d抗压强度47.4MPa，比表面积328m2/kg，安定性合格。

2.1.2 粉煤灰

本试验粉煤灰采用福建省福能新型建材有限公司生产的Ⅱ级粉煤灰，其性能指标见表1。

表1 粉煤灰性能指标（%）

2.1.3 粗骨料

粗骨料采用同安新岩白云石厂生产的大块白云石，该白云石质软，在黑暗的房间内，砂轮转速在600 ～ 1000r /min时，该白云石与砂轮摩擦时无火花发生。通过不发火试验筛选，确定使用该种白云石，表观密度2790 kg/m3，含泥量0.6%，泥块含量0.1%，压碎指标值9.2%，针片状颗粒含量4.2%。

2.1.4 细骨料

白云砂采用海沧福岩岩石厂生产的大块白云石破碎而成，破碎过程相同，破碎后通过物理性能试验得到白云砂的相关指标：细度模数2.8，含泥量0.8%，堆积密度1440kg /m3。

2.1.5 外加剂

本试验采用厦门宏发先科新型建材有限公司生产的聚羧酸高效减水剂，型号为HPCA-300。

3 白云石不发火混凝土性能的研究

3.1 实验方案

为了研究白云石不发火混凝土是否能达到高强度，进行一系列强度试验，实验配合比见表2：

表2 实验配合比（kg/m3）

3.2 拌合物性能及力学性能实验结果

试验采用不同水胶比，水胶比分别为 0.47、0.36、0.32、0.30，坍落度及坍落度经时损失试验按照GB/T 50080—2016进行，抗压强度性能测试按照GB/T 50081—2002进行，试验结果见表3。

表3 试验结果

从表3的试验结果我们可以看出，在水胶比为0.32的时候，试配强度达到最高58.5MPa，在水胶比为0.30的时候，强度反而是下降了一些，28天抗压强度为57.8MPa。

根据资料，混凝土的强度虽然很大一部分取决与水胶比，但是，在配制高强度的时候，水胶比的作用有局限性，骨料的强度，粒型，级配都会影响混凝土的强度。

3.3 混凝土不发火性检验

按照GB 50209－2010附录A要求，在黑暗的房间内，砂轮转速控制在600 ～1000r /min，将试件任意部分接触旋转的砂轮，并施加10～20N的压力后，仔细观察试件与砂轮接触的地方有无火花产生。

将分别对上述四种配比的不同试件进行不发火试验，试验结果发现：普通混凝土在砂轮机下可以产生明显的火花，不满足不发火要求；而以白云石/砂配制混凝土在砂轮机下无火花产生，满足不发火性能要求。

4 不发火混凝土制备

4.1 材料准备

4.2 基层处理

将不平部位，砸掉刷净，并用扫帚将表面浮土清扫干净后用清水冲洗干净。

4.3 模板支护分格区内

回收废弃纸箱用来作模板，在纸箱内装入适量石子增加牢固性，围成一个4.5平方米的分格区内，然后铺上两层塑料膜。

4.4 垫层处理

现场取C15混凝土铺垫层，稍微抹平。

4.5 摊铺

在分格区中均匀摊铺已搅拌想好的不发火混凝土，随后，在平板振动器中振动混凝土，确保密实。

4.6 混凝土压光、收面

待混凝土即将初凝后，再找平的基础上用手持式压光工具原浆压光收平。

5 项目研究总结

通过以白云石及其机制砂作为骨料进行不发火混凝土的工作性能、力学性能的研究，得出以下结论：

（1）不发火混凝土作为一种特种混凝土，原材料合理使用以及骨料选择正确是不发火混凝土制备的关键；

（2）在进行不发火混凝土配制之前，骨料应严格按照GB 50209－2010《建筑地面工程施工质量验收规范》附录A中显示，开展不发火试验检查，不发火试验合格后方可进行不发火混凝土的配制；

（3）使用白云石及其机制砂做骨料，完全可以配制出工作性能符合要求的不发火混凝土，配制的不发火混凝土力学性能满足要求，在砂轮转速在600 ～ 1000r/min时，无明显火花产生，可应用于防火防爆工程建筑。

6 结语

不发火混凝土是一种与坚硬金属、石块等冲击或摩擦时不发火或火星的混凝土。据国内试验研究表明，不发火混凝土强度往往为10～40MPa，古疗由大理石、石灰石、白云石组成，级配合理，由于质地很软，可有效避免了在碰撞以后所出现的火花。防爆面层采用不发火混凝土可促使生产环境安全不断提高，保障了生产环境质量，价格低于其他高分子防爆材料，更加经济实惠。针对其在建筑中的重要作用和研究价值，本文针对不发火混凝土的制备以及性能进行研究，希望研究结果能对建筑从业人员工作有所助益。