淺談輕骨料混凝土的特點

一、輕骨料混凝土簡介(一)輕骨料混凝土的發(fā)展背景據(jù)不完全統(tǒng)計，我國人造輕骨料陶粒的產(chǎn)量約為380萬立方米，是二十世紀七八十年代的平均產(chǎn)量的6.3倍、是93年的產(chǎn)量的2.9倍、是96年的產(chǎn)量的1.5倍、是01年產(chǎn)量的1.2倍。由此可見，在我國輕骨料的產(chǎn)量不斷增加，科研工作者也對這方面有更加深入的研究。(二)輕骨料混凝土的定義輕骨料混凝土是指用膠凝材料、輕粗骨料、輕細骨料或普通砂和水配置而成的表觀密度不大于1950kg/m3的混凝土材料。一般來說輕骨料可以具體的定義為：用輕粗、細骨料(或普通砂)、水泥和水，在標準養(yǎng)護條件下，28d齡期的干表觀密度<1950kg/m3的混凝土。它密度一般在800kg/m3到1800kg/m3之間，抗壓強度在10Mpa到30Mpa之間，導熱系數(shù)為0.208W/(m·K)到0.420W/(m·K)。二、輕骨料的特點(一)輕骨料混凝土的優(yōu)點輕骨料混凝土與普通混凝土相比的不同之處在于它內(nèi)部有較多空隙，正因這些空隙賦予了輕骨料混凝土很多優(yōu)點。（1）表觀密度小：由于骨料中的空隙存在，降低了骨料顆粒的容重，從而降低了輕骨料混凝土的容重。輕骨料混凝土的一般容重在800kg/m3到1800kg/m3之間，而用作承重結(jié)構(gòu)的輕骨料混凝土的容重在1400kg/m3到1800kg/m3之間，比普通混凝土(容重為2350kg/m3～2450kg/m3)約小20%-30%。（2）保溫性能好：輕骨料混凝土的導熱系數(shù)比較低，容重在800kg/m3～1400kg/m3之間的輕骨料混凝土導熱系數(shù)為0.23W/(m·K)到0.52W/(m·K)，與普通混凝土相比要低不少。因此輕骨料混凝土通常具有良好的保溫性能，使建筑物的能耗降低。（3）耐熱性能好：當建筑物發(fā)生火災時普通混凝土耐火1小時，而同等條件下陶?；炷聊突饡r間可達到4小時。在600攝氏度的高溫下，輕骨料混凝土能維持正常室溫下的強度的85%，而且在同一級的耐火等級下，陶粒混凝土的樓板厚度比普通混凝土的薄20%。故其十分適用于耐火等級要求高的高層建筑、公共建筑和工業(yè)建筑。（4）抗震性能好：采用輕骨料混凝土澆筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以有效的降低結(jié)構(gòu)自重，從而降低地震力。與相同強度等級的普通混凝土相比，由于輕骨料混凝土的彈性模量小，則有效地增強結(jié)構(gòu)的變形能力，增長結(jié)構(gòu)的自振周期，是結(jié)構(gòu)破壞時耗能更多。（5）經(jīng)濟性：由于輕骨料本身的價格比普通的砂石貴得多，所以在一般的工程中應用的經(jīng)濟效益可能相對較差。但對于一些特定的結(jié)構(gòu)，其經(jīng)綜合濟效益會比較好；如用在海洋平臺、立交橋面和高層建筑等；國內(nèi)外的工程實踐已證明，20層以上的高層建筑若采用輕骨料混凝土可節(jié)約建筑造價約10%。(二)輕骨料混凝土的不足（1）力學性能差：輕骨料混凝土的抗壓、抗拉、抗剪強度均較低。一般情況下，增加水泥用量來增加混凝土強度，但對輕骨料混凝土來說，增加水泥用量其強度提高幅度不大，到一定程度是增加不明顯。總體來說，輕骨料混凝土在力學性能上是不可能與同類。（2）收縮與徐變大：輕骨料混凝土的收縮量總體大于普通混凝土的。雖然高含水率輕骨料混凝土早期收縮量比同強度的普通混凝土要小，但最終收縮還是大于普通混凝土。輕骨料混凝土的徐變隨其強度增加而減少，但由于輕骨料混凝土的彈性模量低于普通混凝土，徐變應力還是可能大于普通混凝土的。而且現(xiàn)在大部分的混凝土徐變研究傾向于受壓徐變，而對混凝土拉伸徐變，尤其是對輕骨料混凝土的拉伸徐變的研究少之又少。（3）骨料吸水：由于輕骨料是一種多孔結(jié)構(gòu)的材料，其吸水率一般比普通骨料大得多，特別對于表面存在大量的開口孔的輕骨料，當其浸入水中后，這些開口孔便開始吸取水分，尤其在初始階段，這種吸水情況表現(xiàn)得極為激烈。導致輕骨料混凝土的工作性能較差，尤其是其可泵性隨著時間的推移其損失越大的問題嚴重制約其在工程中的應用。輕骨料含水率的增高不僅會增加混凝土的容重，更會降低輕骨料混凝土的抗凍性。混凝土的抗凍新和其剝蝕損失率和耐久性系數(shù)有密切關(guān)系。凍融次數(shù)的增加會降低輕骨料混凝土的抗壓強度，并推出了相應的公式。而且目前輕骨料混凝土還普遍存在骨料上浮、易開裂等不易于施工的現(xiàn)象。三、結(jié)論輕骨料混凝土以其輕質(zhì)、高強、多功能的特點在大跨度結(jié)構(gòu)、高層結(jié)構(gòu)以及多震地區(qū)等工程中有著廣泛的應用前景。我國的輕骨料混凝土應向以下幾個方面發(fā)展：（1）應符合國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，有效利用工業(yè)固體廢棄物、淤泥等制造輕骨料，這樣可以減低生產(chǎn)成本，減少對天然骨料的開采，能合理、充分、節(jié)約