轻混凝土文稿

1、轻混凝土 演讲人：夏雷雲 目录 n1.1.轻混凝土的定义轻混凝土的定义 n2.2.轻混凝土的特点轻混凝土的特点 n3.3.轻混凝土的分类轻混凝土的分类 n4.4.轻骨料混凝土轻骨料混凝土 n5.5.多孔混凝土多孔混凝土 n6.6.大孔混凝土大孔混凝土 轻混凝土的定义 轻混凝土指表观密度小轻混凝土指表观密度小1950kg/m1950kg/m3 3 的混凝土称为轻混凝土。它包括轻的混凝土称为轻混凝土。它包括轻 骨料混凝土、多空混凝土和大孔混骨料混凝土、多空混凝土和大孔混 凝土。凝土。 轻混凝土的特点 n轻质、经济性轻质、经济性 n保温且承重保温且承重 n较好的力学性能较好的力学性能 n耐火性好耐火

2、性好 n弹性模量小、变形大弹性模量小、变形大 轻混凝土的分类 n一：轻骨料混凝土一：轻骨料混凝土 n二：多孔混凝土二：多孔混凝土 n三：大孔混凝土三：大孔混凝土 轻骨料混凝土 定义定义 轻骨料混凝土技术规程轻骨料混凝土技术规程 （JGJ51JGJ512002)2002)规定，用轻粗骨料、规定，用轻粗骨料、 轻沙（或普通砂）、水泥和水配制轻沙（或普通砂）、水泥和水配制 而成的混凝土，其干表观密度不大而成的混凝土，其干表观密度不大 于于1950kg/m1950kg/m3 3的者的者, ,称为轻骨料混凝称为轻骨料混凝 土。土。 轻骨料混凝土按细骨料不同，轻骨料混凝土按细骨料不同， 又分为全轻混凝土（

3、轻沙做细骨料又分为全轻混凝土（轻沙做细骨料 配制而成的轻骨料混凝土）和沙轻配制而成的轻骨料混凝土）和沙轻 混凝土（由普通沙或部分轻沙做细混凝土（由普通沙或部分轻沙做细 骨料配制而成的轻骨料混凝土）骨料配制而成的轻骨料混凝土） 轻骨料的分类 n按原材料来源分为：天然轻骨料(如浮 石、火山渣及其轻砂)、工业废料轻骨 料(如粉煤灰、陶粒、矿渣珠、自燃煤 矸石及其轻砂)、人造轻骨料(如粘土 陶粒、页岩陶粒、沸石岩轻骨料、膨 胀珍珠岩等) ； n按骨料粒型分为：圆球型(呈圆球状， 如粉煤灰陶粒、磨细成球的页岩陶粒)、 普通型(呈非圆球状如膨胀珍珠岩、页 岩陶粒)、碎石型(呈碎石状，如浮石、 自燃煤矸石、

4、煤渣)。 轻骨料的技术性质 n轻骨料与普通混凝土的骨料的不同之 处在于骨粒中存在大量孔隙，质轻、 吸水率大、强度低、表面粗糙等，轻 骨料的技术性质直接影响到所配制混 凝土的性质。 n堆积密度 n最大垃径 n强度 n吸水率等 堆积密度 n轻骨料的堆积密度的大小，直接影响 所配制的轻骨料混凝土的表现密度及 性质。堆积密度越大，则混凝土的表 现密度也越大，强度也越高。 n轻粗骨料按堆积密度划分为8个等级： 300，400，500，600，700，800，900， 1000； n轻细骨料按堆积密度也划分为8个等级； 500，600，700，800，900，1000， 1100，1200。 最大粒径 n

5、轻骨骨料累计筛余小于10的该号筛 孔尺寸，定为该轻粗骨科的最大粒径。 最大粒径越大。颗粒体积密度越小， 强度和耐久性越低。 n所以，结构轻骨料混凝土用的粗骨料， 其最大粒径不宜大于20mm；保温及结 构保温轻骨料混凝土用的粗骨料，其 最大粒径不宜大于40mm。 对于轻砂， 比普通粗砂略粗也可以，但细度模数 不宜超过4.0；其大于5mm的累计筛余 不宜超过10%。 强度 n轻骨料混凝土的破坏与普通混凝土的 不同，它不是沿骨料和水泥石的界面 破坏，而往往是穿过骨料破坏，因此 轻骨料本身强度对混凝土强度影响很 大。 n轻粗骨料的强度通常用筒压强度和强 度标号两种方法表示。 n筒压强度是将10-20m

6、m粒级 的轻骨料按要求装入承压 筒中，通过冲压模压入 20mm深，以此时的压力值 除以承压面积而得。 n筒压强度只是间接反映轻粗骨料的相 对强度大小，不能反映其在混凝土中 的真实承压强度，真实承压强度比筒 压强度高得多(约为筒压强度的4-5倍)， 技术规程中还规定采用强度标号来评 定轻粗骨料的强度。 n每一种轻骨料都有其合理的混凝土强 度范围，即混凝土合理强度。强度标 号就是将轻粗骨料按规定方法配制成 混凝土，测得该混凝土的强度。例如， 强度标号为20MPa的轻粗骨料，最适合 配制CL20的轻骨料混凝土。 吸水率 n由于轻骨料是多孔结构故其吸水 率较普通骨料大得多，而且显著影 响混凝土拌合物的

7、和易性、水灰比、 强度及耐久性。轻骨料吸水时，1h 内吸水极快，以后渐缓，24h后几乎 达到饱和，因此在设计轻骨料混凝 土配合比时，必须根据1h吸水率计 算出轻骨料的附加用水量(即供轻骨 料吸收的用水量)。 n规范中，对轻粗骨料的lh吸水率必 须满足要求：粉煤灰陶粒不大于 n2 22% ;黏士陶粒和页岩陶料不 大于 10%。 ；人造轻粗骨料、工业废料轻 粗骨料软化系数不小于0.8，天然轻粗 骨料软化系数不小于0.7。 轻骨料混凝土的技术性质 n和易性 n强度 n变形 n抗冻性 n热工性能 n耐火性 和易性 n轻骨料对和易性的影响较普通骨料对 和易性的影响更大。由于骨料吸水， 将会严重影响拌合物

8、的和易性，使施 工困难或难以进行。在设计混凝土配 合比时，必须考虑轻骨料吸水问题。 轻骨料混凝土拌合物的用水量为净用 水量(指提供水泥水化及润滑和提高流 动性作用的用水量)和附加用水量之和。 拌制时，轻骨料事先预湿而且要严 格控制测定拌合物和易性的时间，最 好在15-30min内测定。 由于轻骨料质轻，且表面粗糙，轻骨 料混凝土拌合物的和易性往往较普通 湿凝土的差或达到相同流动性时， 水泥浆用量较多。 强度 n轻骨料的强度虽低于普通骨料，但仍 能用其配制出较高强度的混凝土。这 是由于轻骨料内部多孔，它的吸水作 用使其周围的水泥石的水灰比较低， 密实度提高，同时骨料表而粗糙，提 高了骨料与水泥石

9、界面的粘结强度， 因此骨料界面不再是受力时的薄弱环 节。 n混凝土受力破坏时，裂纹不是先发生 在轻骨料与水泥石的界面，而是水泥 石或轻骨料本身先遭破坏，或水泥石 和骨料同时破坏。 n当轻粗骨料的强度高于砂浆强度时， 轻粗骨料起骨架作用，破坏时裂纹首 先在水泥砂浆中出现；当轻砂骨料的 强度低于砂浆强度时，裂纹首先在轻 粗骨料中出现；当轻粗骨料的强度与 水泥砂浆强度相近时，裂纹几乎在水 泥砂浆和轻粗骨料中同时出现。 n因此，决定轻骨料混凝土强度的因素是 水泥石强度和轻粗骨料的强度。当采用 一定品种、数量、强度的多孔骨料配制 混凝土时，只能配制一定强度范围的混 凝土。如果用该骨料配制更高强度的混 凝

10、土，即使再提高砂浆强度，耗费大量 水泥，也难以达到预期的目的。 轻骨料混凝土强度等级 n轻骨料混凝土强度等级的评定方法与 普通混凝土的相同，按立方体抗压强 度标准值划分为CL5.0， CL7.5， CL10， CL15， CI20，CL25，CL30， CL35， CL40，CL45，CL50， CL55， CL60等十三个等级。 n按其表观密度分为14个等级， 600、 700、800、900、1000、1100、1200、 1300、 1400、1500、1600、1700、 1800、1900。 变形 n由于轻骨料的刚性较普通骨料的小， 阻止水泥石收缩的作用小，故轻骨料 混凝土的应变值较

11、普通混凝土的大。 其干缩和徐变比普通混凝土分别大20 -50和30-60，其弹性模量较 普通混凝土的低25-60，热膨胀系 数比普通混凝土小20左右。 n由于轻骨料混凝土的弹性模量较低， 故其抗震性较好。 抗冻性 n由于轻骨料内部含有大量孔隙，在 常压下很难达到饱和状态，当孔隙 内水分结冰时，有足够的空间供缓 冲之用，故轻骨料本身具有较好的 抗冻性。轻骨料混凝土的抗冻性往 往比普通混凝土的好。 n轻骨料混凝土的抗冻性的决定因素 与普通混凝土的相似，取决于水泥 砂浆的强度和密实度，因此对有抗 冻性要求的轻骨料混凝土，也必须 限制其最大的水灰比和最小水泥用 量，以保证水泥砂浆一定的密实度。 热工性

12、能 n由于轻骨料质轻、多孔，用其配制砼 具有良好的保温隔热性能。随着其表 观密度的增大，导热系数也增大，保 温隔热性有所降低。 n轻骨料混凝土的表观密度 主要取决 于轻粗骨料的堆积密度细骨料的品 种及其堆积密度，若用天然砂取代轻 砂，会使其表现密度增加。轻骨料混 凝土按于表观密度分为600，700，800， n900，1000，1100，1200，1300，1400， 1500，1600，1700，1800，1900等十 四个等级，导热系数在0.23-1.01w mk之间。由于轻骨料混凝土既具有 一定的强度，又具有良好的保温隔热 性能，故可用作保温材料、结构保温 材料或结构材料。 耐火性 n

13、轻骨料混凝土的导热系数小，保温隔 热性好、热膨胀系数小，具有不可燃 性，在较长时间高温作用下强度下降 少，比普通混凝土的耐火性好。 轻骨料砼配合比设计要点 n(1)轻骨料混凝土配合比设计的基本要 求除应满足和易性、强度、耐久性、经 济性外，还必须满足表现密度的要求。 n(2)砂轻混凝土宜采用绝对体积法(与普 通混凝土基本相同)；全轻混凝土宜采 用松散体积法。 n(3)轻骨料混凝土的拌合用水量为净用 水量与附加用水量之和。 n(4)配制轻骨科混凝土的水泥强度等级 应与混凝土的强度等级相适应。 CL20时，宜用32.5级水泥；CL30时， 宜用42.5级水泥； CL30时，应考虑 采用52.5级水

14、泥。水泥用量最多不宜 超过550kg。 轻骨料砼应用技术 n 应用范围 n由于轻骨料温凝土具有质轻、比强度高、 保温隔热性好，耐火性好、抗震性好等 特点，因此与普通混凝土相比，更适合 用于高层、大跨结构、软土地基上要求 减轻结构自重的房屋建筑、耐火等级要 求高的建筑、要求节能的建筑、抗震结 构、旧建筑的加层等。 应用技术要点 n(1)为改善拌合物的和易性一般在施工 前0.5-1d对轻骨料进行预湿处理。拌合 物自搅拌后到浇筑成型的时间不宜过长， 否则由于轻骨料继续吸水而使和易性显 著降低。 n(2)全轻混凝土及采用堆积密度小于 500kg/m3轻粗骨料的砂轻混凝土只能采 用强制式搅拌机搅拌仅塑性

15、砂轻混凝 土允许用自落式搅拌机搅拌，而且搅拌 时间应比普通混凝土的略长。 n(3)宜采用机械振捣成型，振捣时，为 防止骨料上浮，造成分层现象，应加 压振捣，压力约为0.2N/cm2，且控制 振捣时间，振捣时间不宜过长。 n(4)轻骨料混凝土拌合物在外观上较为 干稠，且坍落度也较小，施工时应防 止因外观判断错误而随意增加净用水 量。 n(5)轻骨料混凝土硬化初期易于干缩， 必须加强养护。采用蒸汽养护时，应 适当控制静停时间和升温运度，静停 时间不宜少于1.5-2.0 h，升温速度以 15-25/h为宜。 多孔混凝土 n定义 n以水泥为胶凝材料,采用单一粒级的粗 集料,几乎不添加或添加很少量的细集

16、 料,和水按一定比例拌和后,采用特定 工艺配制而成的空隙均匀分布的混凝 土。 n多孔混凝土是内部含有大量细小封闭 的气孔,不含骨料的轻混凝土。孔隙率 大,一般可达50%85%,表观密度一般在 3001200kg/m3之间,导热系数为 0.080.29W(m.K),强度为0.51.5MPa, 因此多孔混凝土是一种轻质多孔材料。 根据气孔产生的方法不同,多孔混凝土 分为加气混凝土和泡沫混凝土。由于 加气混凝土的生产较稳定,其气孔大小 和分布更为均匀,因此它的生产和发展 更迅速,应用更广泛。 n多孔混凝土生态护坡技术是一种新型 的绿色生态型护坡技术,融合建筑材料、 生态工程和环境工程等多门学科,集水

17、 土保持、生态修复于一体,实现了水利 工程护坡技术和生态环境修复技术的 完美统一。 大孔混凝土 n大孔混凝土是以粒径相近的粗骨料、 水泥和水配制而成的一种轻混凝土- 无砂混凝土 。为了提高大孔混凝土 的强度，有时也加入少量细集料（普 通砂），称少砂混凝土。 n大孔混凝土的特点是水泥浆用量少， 水泥浆只起包裹粗骨料的表面和粘结 粗骨料的作用，而不填充粗骨料的空 隙。 大孔混凝土技术性质 n粗骨料可采用普通骨料和轻粗骨料。 大孔混凝土的强度和表观密度与骨料 的品种及其级配有关。采用轻粗骨料 配制时，表观密度一般为500- 1500kg/m3，抗压强度为2.5-7.5MPa； 采用普通骨料配制时，表现密度一般 为1500-1900kg/m3，抗压强度为3.5- 10MPa；采用单一粒级粗骨料配制的大 孔混凝土：较混合粒级的表观密度小， 强度低。但均质性好，保温性好，吸 湿性小，收缩性比普通混凝土小30- 50，抗冻性可达F15-F25，水泥用量 仅150-200kg/m3。 大孔混凝土用途 n大孔混凝土可制成小型空心砌块和板 材，