輕混凝土知識講解

輕混凝土輕混凝土的四種類型一般情況下，容重較小的輕混凝土強(qiáng)度也較低，但保溫隔熱性能好；容重較大的輕混凝土強(qiáng)度較高，可作為結(jié)構(gòu)材料使用。（1）多孔混凝土：在混凝土砂漿或凈漿中引入大量氣泡，有加氣混凝土和泡沫混凝土兩種，干表觀密度一般為300~800kg/m3，是輕混凝土中密度最小的混凝土，強(qiáng)度較低，一般為5.0~7.0MPa，主要用于墻體或屋面的保溫。（2）大孔混凝土：粗集料采用間斷級配，混凝土中無細(xì)集料或只有少量細(xì)集料。又稱無砂大孔混凝土，容重為1000~1900kg/m3，強(qiáng)度一般為5.0~15.0MPa，主要用于制作混凝土砌塊、工業(yè)與民用建筑墻體工程等領(lǐng)域輕混凝土的四種類型（3）輕集料混凝土：由容重較小的輕粗集料、輕砂（或普通砂）水泥和水配制成，密度小于1950kg/m3，但強(qiáng)度較高，甚至可達(dá)到與普通混凝土相當(dāng)?shù)乃?。輕集料混凝土密度小、強(qiáng)度高、保溫隔熱性能優(yōu)，因此在工業(yè)與民用建筑、橋梁工程等廣泛應(yīng)用。（4）輕集料多孔混凝土：在多孔混凝土中摻加一定比例的輕集料，干密度為950~1000kg/m3時，強(qiáng)度可達(dá)到7.5~10.0MPa,主要用于保溫隔熱制品和一些特殊的承重結(jié)構(gòu)輕集料混凝土輕骨料的種類天然輕骨料：為天然多孔巖石，如浮石、火山渣及其輕砂。工業(yè)廢料輕骨料：粉煤灰陶粒、膨脹礦渣、自然煤矸石及其輕砂。人造輕骨料：粘土陶粒、頁巖陶粒及其輕砂，以及膨脹珍珠巖。輕集料混凝土的性能1、顆粒級配：我國J78-2中規(guī)定，結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土中用的粗骨料，其最大粒徑不宜大于20mm，保溫及結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土用的粗骨料，最大粒徑不宜大于30mm2、堆積密度：輕骨料混凝土堆積密度越大，強(qiáng)度越高。堆積密度小于300kg/m3者只能配制非承重、保溫用的輕骨料混凝土3、筒壓強(qiáng)度：如何評價輕骨料的強(qiáng)度，至今尚無公認(rèn)的滿意的試驗方法，我國規(guī)定用筒壓法測定粗骨料的強(qiáng)度。輕集料混凝土的性能4、吸水率：輕骨料與普通骨料相比，有較大的吸水率。吸水率過大會給混凝土性質(zhì)帶來不利影響，如施工時混凝土拌合物的和易性很難控制，硬化后會降低保溫性能、抗凍性和強(qiáng)度。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，一般不應(yīng)大于22%5、抗凍性：輕骨料在吸水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍結(jié)和融化的循環(huán)作用而不破壞，也不嚴(yán)重降低其強(qiáng)度的性能。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定凍融循環(huán)15次的質(zhì)量損失不大于5%，則其抗凍性良好。在我國長江以南地區(qū)，對輕骨料的抗凍性要求不嚴(yán)格。6、有害物質(zhì)含量：主要指硫酸鹽、粘土塊、燒失量、氯化物和有機(jī)物雜質(zhì)。輕骨料混凝土的配合比設(shè)計普通混凝土配合比設(shè)計的原則和方法，同樣適用于輕骨料混凝土。但是又有區(qū)別，不僅要滿足強(qiáng)度與和易性的要求，而且必須滿足對混凝土容重的限制。1、配合比設(shè)計的要求強(qiáng)度等級、表觀密度等級、和易性、某些情況下的特殊性能、盡量節(jié)約水泥，降低成本2、配合比基本參數(shù)的選擇主要包括水泥強(qiáng)度等級和用量、用水量和有效水灰比、輕骨料強(qiáng)度和容重、粗細(xì)骨料的總體積、砂率、外加劑和摻合料等配合比基本參數(shù)的選擇1、水泥強(qiáng)度等級和用量的選擇2、用水量和有效水灰比的確定3、輕骨料的容重和強(qiáng)度的確定4、粗細(xì)骨料總體積的確定5、輕骨料混凝土砂率的確定6、外加劑和摻合料的確定

配合比設(shè)計的原則提高輕骨料混凝土的強(qiáng)度和降低其表觀密度等級，是輕骨料混凝土配合比設(shè)計的主要原則1、提高輕骨料混凝土強(qiáng)度2、降低輕骨料混凝土表觀密度等級配合比設(shè)計的方法配合比設(shè)計通過初步試算，適配調(diào)整確定兩種方法：絕對體積法和松散體積法輕砂混凝土宜采用絕對體積法，全輕混凝土宜采用松散體積法絕對體積法1、配合比設(shè)計原則假定每立方米輕砂混凝土的絕對體積為各組成材料的絕對體積之和。其中砂率是根據(jù)砂子填充骨料空隙的原理來計算2、配合比設(shè)計步驟A、根據(jù)混凝土的設(shè)計要求來確定粗細(xì)骨料的種類和粗骨料的最大粒徑B、測定粗骨料的堆積密度、顆粒表觀密度、筒壓強(qiáng)度及1h吸水率，測定細(xì)骨料的堆積密度和顆粒表觀密度

C、根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級以下式計算混凝土試配強(qiáng)度fch=fcc+1.645α式中fch——混凝土的試配強(qiáng)度（MPa)fcc——混凝土設(shè)計強(qiáng)度等級α——施工單位的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差歷史統(tǒng)計水平無統(tǒng)計資料時，采用以下數(shù)值混凝土強(qiáng)度等級C10~C20C25~C40C50~C60(MPa）4.05.06.0

D、根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級，確定水泥標(biāo)號品種及用量輕集料混凝土合理水泥標(biāo)號和品種選擇混凝土強(qiáng)度等級水泥標(biāo)號水泥品種CL5.0~CL7.5275火山灰硅酸鹽水泥CL10~CL20325粉煤灰硅酸鹽水泥CL20~CL30425礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥CL30~CL60525或625硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥

E、確定凈用水量F、確定砂率值輕骨料混凝土適宜砂率序號混凝土用途細(xì)骨料類型砂率（%）1預(yù)制構(gòu)件用輕砂35~40普通砂28~402現(xiàn)澆混凝土用輕砂40~45普通砂30~35

G、計算細(xì)骨料用量S=[1-(C/ρc+W/ρw）·SP·ρsS—每立方米輕混凝土中的細(xì)骨料的用量（kg）C—每立方米混凝土中的水泥用量（kg）W—每立方米混凝土中的凈用水量（kg）SP——密實體積砂率（%）ρc——水泥的密度（kg/m3)ρw——水的密度（kg/m3)ρs——細(xì)骨料或砂的密度

H、計算粗骨料用量G=[1-(C/ρc+W/ρw+S/ρs）]·ρgG—每立方米混凝土中粗骨料的用量（kg）ρg——輕粗骨料的顆粒表觀密度（kg/m3)I、總用水量W總=W+W附W總——每立方米混凝土中總的用水量（kg）W附——每立方米混凝土中附加吸水量（kg）

J、計算混凝土干表觀密度計算公式：ρch=1.15C+G+S計算混凝土干表觀密度，與設(shè)計要求的干表觀密度相比較，若誤差大于3%，證明混凝土配合比設(shè)計失敗。K、拌合物的試配和調(diào)整2、松散體積法配合比設(shè)計原則以每立方米混凝土的粗細(xì)骨料松散總體積為基礎(chǔ)，即假定每立方米混凝土的干重量為其各組成材料干重量的總和，最后通過實驗調(diào)整得出配合比設(shè)計實例——絕對體積法（1）設(shè)計任務(wù)某工程現(xiàn)澆輕集料混凝土要求強(qiáng)度等級為LC30，設(shè)計密度1850kg/m3，坍落度控制在40~60mm，振搗棒或平板振搗器振搗（2）原材料輕粗集料：5~20mm連續(xù)級配800級碎石型頁巖陶粒，堆積密度ρia=780kg/m3，顆粒表觀密ρa(bǔ)p=1420kg/m3，1h吸水率w=4.0%，筒壓強(qiáng)度6.5MPa細(xì)集料：普通砂，堆積密度ρis=1460kg/m3，密度ρs=2650kg/m3

（3）設(shè)計步驟A、確定試配強(qiáng)度fch=fcc+1.645αB、查表得（見14頁）LC30的標(biāo)準(zhǔn)差α=5.0MPafch=30+1.645*5.0=38.23MPa混凝土強(qiáng)度等級C10~C20C25~C40C50~C60(Mpa)4.05.06.0

C、選32.5級普通硅酸鹽水泥D、查表選水泥用量mc=420kg/m3混凝土強(qiáng)度等級水泥標(biāo)號水泥品種CL5.0~CL7.5275火山灰硅酸鹽水泥CL10~CL20325粉煤灰硅酸鹽水泥CL20~CL30425礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥CL30~CL60525或625硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥

E、查表確定凈用水量mwn=180kg/m3輕集料混凝土用途坍落度（mm）凈用水量（kg/m3）預(yù)制構(gòu)件及制品振動加壓成型——45~140振動合成型0~10140~180振搗棒成型30~80165~215現(xiàn)澆混凝土機(jī)械振搗50~100180~225人工振搗或鋼筋密集>=80200~230

F、查表選取砂率sp=40%輕集料混凝土普通砂輕砂預(yù)制構(gòu)件30~4035~50現(xiàn)澆混凝土35~45——

計算粗細(xì)集料用量細(xì)集料體積：vs=[1-(420/3150+180/1000)]*0.4=0.275(m3)細(xì)集料質(zhì)量：Ms=vs·ρ=0.275*2650=729（kg/m3)輕粗集料體積：Va=[1-(420/3150+180/1000+729/2650)]=0.412(m3)輕粗集料質(zhì)量：Ma=va*ρa(bǔ)g=0.412*1420=585（kg/m3)

G、總用水量由于頁巖陶粒施工前需要預(yù)濕，顧mwa=0Mwt=mwn+mwa=180+0=180（kg）H、計算混凝土干密度ρcd=1.15mc+ma+ms=1.15*420+729+585=1797(kg/m3)按絕對體積法設(shè)計的輕集料混凝土的計算干表觀密度為1797(kg/m3)，與設(shè)計要求值1850(kg/m3)的誤差為2.86%，大于規(guī)定值2%，即設(shè)計的混凝土干密度偏小，采用提高砂率或增加水泥用量的方法進(jìn)行校正

將砂率提高到43%，按照以上步驟可分別計算出:ms=782kg/m3,ma=557kg/m3,按式ρcd=1.15mc+ma+ms計算得混凝土干密度為ρcd=1.15mc+ma+ms=1.15*420+729+585=1822（kg/m3)與設(shè)計要求的1850kg/m3相比，誤差為1.5%，小于2%的要求。因此該混凝土的設(shè)計配合比為:32.5級普通硅酸鹽水泥420kg/m3；水180kg/m3；800級陶粒557kg/m3；砂782kg/m3

吸水率

輕集料的吸水率較普通集料較大，輕集料的吸水性顯著影響輕集料混凝土拌合物的和易性二號水泥漿的水灰比以及硬化后輕集料混凝土的強(qiáng)度。

總用水量中的一部分水未起到潤滑和提高流動性的作用，這部分水稱為附加用水量，其余部分稱為凈用水量。附加用水量為輕集料1h的吸水量輕集料混凝土的水灰比用凈水灰比。輕集料混凝土的和易性取決于凈水灰比。輕混凝土的性能1、物理性能1、干表觀密度2、吸水性3、熱工性能4、密實度和孔隙率2、