广州市华伟达混凝土有限公司
摘要：随着社会经济的发展，国民的生活水平得到了很大程度的提高，对生产生活的环境也有了更高的要求与标准。尤其是科学技术的日新月异，使高性能轻集料混凝土的应用在建筑行业的建设中占据着非常重要的位置，为了保证高性能轻集料混凝土的研究与应用适应社会生产力的发展，就要不断地进行科研工作。本文即对目前的高性能轻集料混凝土的研究与应用中存在的问题做了具体的分析，简要介绍了其特性。
关键词：高性能；轻集料；混凝土；研究与应用
引言：在建筑行业中，混凝土虽然是传统的建筑材料，有着上百年的历史，但是随着社会的发展，已经不再适应社会的发展，现阶段的大规模、大型化的建筑，对于混凝土的使用条件越来越严格，加之对环境保护提出的要求，所以，要大力研究高性能轻集料混凝土，以便于满足现代建筑的要求，提高建筑的质量水平，促进建筑行业的发展，从而推动社会的发展。
一、高性能轻集料混凝土目前存在的主要问题
高性能轻集料混凝土具备轻质、保温的特点，若轻质和保温这两种特点能够区别轻集料混凝土和普通密度混凝土，目前的关于混凝土的配合比、浇筑以及结构设计的规范就都不需要修正、但是从实际出发，轻集料混凝土具备的很多特征与普通的混凝土都有着相当大的区别，例如：拌合、水化硬化阶段、延展性、失效模式以及抗渗性能。在拌合和浇筑阶段，轻集料的多孔和吸水性质会导致水温升高，轻集料中的水分也会在很大程度上影响硬化水泥石的组成以及轻集料和水泥石的界面组成和结构。所以，在混凝土的早期硬化中，混凝土的体积稳定性和轻集料中的水分中的变化有着极大的关系。此外，轻集料混凝土在硬化后，由于 收缩变形极易开裂，对混凝土的使用寿命产生很大的影响，针对上述问题，进行了以下的研究：
1.1对于轻集料混凝土的强度来源问题。
由于轻集料混凝土自身的组成和结构的特点决定了轻集料混凝土具有一个极限的强度，所以，在混凝土的强度达到一定程度之后，在继续增加使用的水泥量也不能够继续提高混凝土的强度，相反的，还会降低混凝土的其他性能。综上，轻集料混凝土的轻度来源是什么以及使用哪些技术措施能够提高轻集料混凝土的强度是很重要的问题。
1.2轻集料混凝土的泵送性能。
当前，CL40-CL60的高强度的混凝土轻集料的混凝土已经在建筑行业领域得到了应用，但是轻集料混凝土的集料和胶凝材料的易离折的性质还是严重的影响着泵送施工，此问题无法得到根本性的解决，主要存在以下问题：
（1）在压力的情形下，混凝土的水分将被压缩到轻集料中，将导致混凝土的工作性能的降低，极容易引发堵泵现象。
（2）当混凝土被送到浇筑现场时，轻集料中被压缩的空气会挤出水分，将严重影响集料与水泥石之间的界面组成以及结构。
（3）在泵送的过程中极可能引发严重的泌水情况。
（4）泵送前后的混凝土的强度的损失以及因泵送引发的混凝土的耐久性问题。
1.3轻集料混凝土的抗裂防渗性能。
正如大家所知道的，混凝土的脆性会大大的影响着混凝土过程的耐久性以及其使用寿命的长度。近年来，对于混凝土的研究虽然很多，但是对于此类问题仍然没有得到很好地解决，甚至研究表明，轻集料混凝土同样存在脆性问题，而且由于轻集料混凝土的水泥用量较高，骨料的弹性模量低和限制水泥石收缩变形的能力小以及轻骨料粒径和表面特征不合适导致水泥用量增多等原因，这些都会使混凝土的收缩增大，结果导致建筑物结构的开裂。综上，要提高轻集料混凝土的韧性以及防止混凝土的开裂是影响轻集料混凝土应用的重要问题，要严格的对其研究与应用。
1.4对于轻集材料的耐久性。
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在影响轻集料混凝土的抗冻融性能因素中的最为重要的因素就是轻集料的饱水程度，因为轻集料内部孔的饱水程度相对较高，所以要采用相对饱和的轻集料配制的混凝土。如果轻集料中的孔内的水发生结冰膨胀现象，轻集料的内部就缺少足够的空间来吸收膨胀的应力，这将导致混凝土遭受严重的冻融损坏。由Fujiki研究表明，轻集料的水饱和程度如果高于90%，这将导致混凝土的抗冻融性能降低。但是针对轻集料较适宜的饱水程度目前还没有明确的报道，有待进一步研究。
1.5延迟钙矾石（DEF）的问题。
轻集料的混凝土因水泥量较高以及轻集料的多孔性会使得混凝土的保温性能较高，轻集料混凝土的内部温度可高达80℃以上，根据相关报道，温度达到70℃以上就极可能发生DEF，但是轻集料的混凝土的内部受轻集料吸水作用较强的影响下，使内部的湿度较大，所以，受高温高潮的作用下，使得DEF发生的可能性加大。但是，DEF对轻集料混凝土的体积的稳定性的影响与对普通密度的混凝土不同，主要是因为轻集料的多孔作用能够消解DEF引发的体积膨胀问题，所以，会大大的降低其影响。
1.6预应力损失的问题。
由于轻集料混凝土的弹性模量较小，收缩变形和徐变变形较大，使预应力钢筋混凝土中的预应力损失较大，这严重制约着对预应力大跨度结构中的更深一步的应用。
二、高性能轻集料的主要特性
由研究表明，高性能的轻集料混凝土与普通混凝土的区别主要在于轻集料的混凝土是由多孔的轻质集料配制而形成的水泥混凝土，正是轻集料的多孔性决定了其具备自身的特性以及混凝土的相关特性。
2.1具有轻质高强的特性。
轻质高强是高性能轻集料的最基本的特性之一，要比普通的轻集料的颗粒强度高。与同密度等级的轻集料（超轻、超高强都可以）相比较来说，高性能轻集料的筒压强度要比我国新轻集料国际GB/T7431.1-1998所规定的指标高出一个等级。
2.2孔隙率小、吸水率低。
较低的孔隙率和吸水率是高性能轻集料必须具备的性能，与普通的轻集料相比较，高性能轻集料的内部结构要含有大量的封闭、分布均匀的小球状孔的颗粒的表面无裂缝以及大的缺陷，小球状孔的直径在2-50µm左右。综上，高性能轻集料必须要具备较低的吸水率，要与普通的密实集料的吸水率接近，通常为1%左右。在高水压的作用下，吸水率增加的可能性较小或者不增长。
2.3优良的颗粒级配。
高性能的轻集料的粒型一般为圆球型或者是普通型的最大的颗粒型系数不能大于1.2-1.5，其最大粒径可以根据用途的不同来决定，一般不大于10mm或15mm，同时，还要比新修国际的要求更要具备合理的粒级和级配。
对于上述的这些指标，最为重要的就是要具备与密实集料相似的低吸水率，同时，这也是区别高性能轻集料和普通集料的必要的标志性指标。
因此，可以说，高性能轻集料是一种采用特殊的工艺进行精心研究的，并且比同等密度等级的普通轻集料具备较高的颗粒轻度以及较低的吸水率的优质人造轻集料。
结语：为了使建筑行业更好地适应社会的发展，我国建筑行业不断地进行探究，为了弥补传统混凝土建筑材料在性能上的欠缺，高性能轻集料混凝土将会得到广泛的应用。本文对于轻集料混凝土研究与应用中存在的问题做了具体的论述，并且分析了高性能轻集料的特性，希望能够对未来我国的建筑行业在建筑材料的使用上能够有较大的突破，提高建筑项目的建设水平，促进建筑行业的发展，为建材市场带来新的经济增长点。
参考文献：
[1] 王发洲.高性能轻集料混凝土研究与应用[D].武汉理工大学，2003.
[2] 李进辉.高性能轻集料混凝土性能影响因素的研究[D].武汉理工大学，2008.
[3] 程智清.高性能页岩轻集料混凝土试验研究[D].中南大学，2007.
[4] 李路苹.陶粒轻集料结构混凝土的性能试验及其节能效果分析[D].浙江大学，2015.
论文作者:苏嘉恒
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/15
标签：混凝土论文; 高性能论文; 吸水率论文; 性能论文; 水泥论文; 建筑行业论文; 多孔论文; 《基层建设》2016年17期论文;