A型轻骨料混凝土的定义及特点
定义
A型轻骨料混凝土是一种轻骨料(如陶粒、膨胀珍珠岩等)、混凝土是由水泥、水和可能的外加剂制成的,其干表观密度一般不大于1950kg/m³。
特点
轻型高强度:轻骨料混凝土强度等级为LC30,干表观密度在1200~1900kg/1900kg/m³与同等强度等级的普通混凝土相比,它们低20%50%。
保温:多孔轻质骨料的引入降低了混凝土的密度,同时显著降低了其导热系数。在平衡含水率的情况下,密度等级为1700的轻质骨料混凝土导热系数低于0.87W/m·K,与普通混凝土相比,1.5 W/m·K,减小40%。
耐火性:轻骨料混凝土中的热传导率较低,使其具有较好的耐火性能。普通建筑物发生火灾时,普通混凝土耐火1h,轻骨料混凝土耐火4h。轻骨料混凝土在600℃的高温下,可以保持室温强度的85%,而普通混凝土只能保持35%~75%。
抗震:轻骨料混凝土因其密度低、弹性模量低、变形性能好,在地震荷载下能吸收大量冲击波能量,具有良好的减震效果。轻骨料混凝土的抗震性能是普通混凝土的1.3倍左右,是砖砌体结构的1.7倍左右。
耐久性:轻骨料的多孔性能可以缓解低温下水结冰产生的膨胀力,使轻骨料混凝土具有良好的抗冻性;轻骨料混凝土的“双微孔”微泵性能使其界面具有良好的附着力,堵塞了水路,因此具有良好的抗渗性;轻骨料表面粗糙,有大量纹理凹槽,可以防止任何最佳方向的晶体形成,增加其与水泥石的机械啮合力,增强混凝土界面过渡区的性能,提高混凝土系统的耐久性。
技术经济性好:高性能轻骨料混凝土虽然单方价格高于同等强度的普通混凝土,但由于其重量轻、保温隔热等性能优势,在长期使用中具有经济效果。
A型轻骨料混凝土的应用领域
建筑结构
高层建筑:轻骨料混凝土主要通过现浇梁、板、柱、墙等结构单元或预制墙板、楼板等构件来应用于高层建筑。采用轻骨料混凝土后,可以减轻建筑物的自重,增加建筑物的数量,提高土地利用率或节省基本成本,尤其是在软土地基处理方面。轻骨料混凝土在抗震和耐火方面的优异性能也是其应用于高层建筑的优势。
桥梁工程:由于外加剂和高强度轻骨料的发展,近年来轻骨料混凝土在桥梁工程中的应用取得了突破,但最大跨度只有35m,旧桥改造(修复、加固、加宽等)的工程仍然很少。)采用轻骨料混凝土(包括桥梁、桥面板、承台、桥墩、基础)和使用轻骨料混凝土。
非承重结构
轻骨混凝土砌块:轻骨混凝土砌块约占轻骨混凝土应用量的70%,主要用于非承重墙体结构。
轻骨料混凝土板:包括空心隔墙板、复合保温墙板、屋面板、地板等,约占轻骨料混凝土应用的15%。
特殊工程
远海水运工程:如抗“三高”环境侵蚀的轻骨料混凝土,在远海水运工程设计和施工中得到了应用。
轻骨料混凝土在这些特殊工程中的应用很少,如采油平台、水上漂浮物、码头等。
A型轻骨料混凝土施工技术
选择和处理原材料
轻骨料:轻骨料的选择对轻骨料混凝土的质量和工作性能起着至关重要的作用。由于天然轻骨料资源有限,人造轻骨料的应用应该得到大力推广。例如,陶粒是目前应用最广泛的轻骨料之一。不同产地的陶粒原料和生产工艺不同,应研究当地及周边陶粒,以促进陶粒混凝土的应用和发展。同时要注意控制陶粒的吸水率,在搅拌前严格控制预湿时间,使陶粒尽可能饱和吸水,在搅拌和运输过程中保证质量。
凝胶材料:一般采用水泥作为凝胶材料,还可以添加粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合物,以提高混凝土的性能。
添加剂:为了提高混凝土的工作性能和耐久性,可以添加减水剂、缓凝剂等添加剂。
配合比设计
设计原则:根据工程要求和原材料特性,设计合理的配合比,以满足混凝土的强度、工作性和耐久性要求。在设计配合比时,要严格控制各组分的掺量,根据原则和变量控制原则,使轻骨料混凝土达到最佳综合性能,满足轻骨料混凝土的干表密度,选择最佳配合比。
例子:例如LC50轻骨料混凝土的配方(每立方米混凝土计):水泥为370kg、矿渣粉85kg、粉煤灰45kg、轻质粗骨料为640kg、96.48kg改性硅锰渣、普通特细砂339kg、水154kg、减水剂13.5kg;其中,轻质粗骨料选用900级粘土陶粒,筒压强度为7.6MPa,改性硅锰渣选用酒石酸钾改性硅锰渣,改性硅锰渣选用96kg。、酒石酸钾的质量为0.48kg。
施工工艺
搅拌:在搅拌过程中,要注意控制搅拌物的稠度,避免分层离析现象。因为轻骨料的密度较小,所以在搅拌时要保证各种成分混合均匀。
浇筑:浇筑时应保证混凝土分布均匀,避免空洞或蜂窝现象。自密轻骨料混凝土具有表观密度低、塌陷扩展大、漂珠不上浮的优点,适用于制备不同标号的自密轻骨料混凝土。
养护:轻骨料混凝土的湿养护时间不得少于规定的时间,施工中混有粉煤灰水泥和火山灰水泥的轻骨料混凝土和混凝土的湿养护时间不得少于特定时间,以保证混凝土的强度发展和耐久性。
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