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轻骨料混凝土概念与特性

采用轻粗骨料、轻细骨料(或普通砂)、胶凝材料、外加剂和水配制而成,干表观密度不大于1900kg/m3的混凝土,被称为轻骨料混凝土。

轻骨料混凝土按其在建筑中的用途分为以下三类:

(1)保温轻骨料混凝土主要用于屋面、地面,是起保温隔热作用的保温垫层,一般采用现场浇筑的方式。

(2)结构保温轻骨料混凝土主要用于墙体围护结构中,作为非承重的隔墙,有一定的保温效果,产品形式包括轻骨料砌块、轻骨料墙板等制品,也可以现场浇筑。

(3)结构轻骨料混凝土用于承重的配筋构件、预应力构件或构筑物,一般是现场浇筑,可做成构件现场拼装。轻骨料是指堆积密度不大于1200kg/m3的粗细骨料的总称。

目前用于配制轻骨料混凝土的轻骨料一般分为三类:

(1)天然轻骨料,包括浮石、蛭石等轻质火山渣。

(2)人造轻骨料,包括粘土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒、淤泥陶粒、煤矸石陶粒等。

(3)珍珠岩(玻化微珠)、空心陶瓷微珠等超轻骨料以及聚苯乙烯颗粒等有机骨料。由以上轻骨料为骨料配制的混凝土均可以成为相应的轻骨料混凝土,如陶粒混凝土。由于轻骨料混凝土具有一些独特的性能优势,因此在一些特殊工程领域得到了广泛应用。

轻骨料混凝土主要具有以下特性:

(1)相对的轻质高强。轻骨料混凝土强度可以做到30MPa~50MPa,同时干表观密度可以控制在1200kg/m3~1900kg/m3之间,因此自重可以降低20%~50%,这在一定程度上可以降低建筑物的自重,有利于构件制品的轻量化,并降低构件尺寸。

(2)具有一定的保温隔热性能。材料的导热系数一般与材料的干表观密度呈正相关性,随着多孔轻骨料的掺入,轻骨料混凝土的导热系数大大降低,使其具有一定的保温性能,尤其当干表观密度降低到一定程度时,可以作为自保温墙体材料使用。

(3)抗震性能好。轻骨料混凝土由于含有大量的多孔轻骨料,可以大量吸收地震荷载下的冲击波能量,具有很好的减震效果。资料表明,轻骨料混凝土的抗震性能为普通混凝土的1.3倍以上。

(4)抗冻性好。轻骨料为多孔结构,可以缓解水结冰产生的膨胀压力,使得轻骨料混凝土具有良好的抗冻性。

(5)无碱-骨料效应。轻骨料中虽然都含有活性成分,但至今尚未见到有关轻骨料混凝土由于碱骨料反应造成破坏的报道。

(6)综合经济效益好。尽管轻骨料自身的价格比普通石子贵,轻骨料混凝土的单方造价高于同强度等级的普通混凝土,但是由于其减轻了结构自重,缩小断面尺寸,增加使用面积,降低基础荷载而具有显著的综合经济效益。采用陶粒混凝土建造高楼,可降低建筑物自重30%~40%,减少劳动强度20%,减少材料运输重量30%~40%,降低工程造价10%。尤其用于桥梁及高层、大跨结构或旧桥的维修加固工程会产生更大的经济效益。

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