摘要:轻骨料混凝土作为当今比较新型的建筑材料。其无论在结构、组成还是在性能等各个方面,与普通的混凝土相比都有很大的优点。因此开展高性能轻骨料混凝土在建筑施工中的应用的研究,有着非常重要的意义。
关键词:轻骨科;混凝土技术;建筑施工;应用
引言:
轻骨料混凝土由于其本身具有别于其他普通混凝土的技术性质:质轻、抗冻、耐火、抗震、高刚度等。因此,在现代的建筑工程中,轻骨料是建筑的最佳选择,对建筑工程与企业利益,甚至是国家整体的发展均有重要的促进作用。加深对建筑施工中轻骨料混泥土材质的分析与研究有非常重要意义。
1轻骨料混凝土的概述
轻骨料混凝土是常见混凝土的进一步加工,混凝土是当前建筑工程的主要建筑材料来源。当混凝土的体积密度在1950kg/m3时,则称之为轻混凝土。其包括三种类型:打孔混凝土、多孔混凝土、轻骨料混凝土。三种类型的轻混凝土都包含了“轻”的特质。其中,轻混凝土采用轻砂、轻粗骨料、水泥和水配制而成的就是轻骨料混凝土。轻骨料混凝土本身又包括另外几种类型:人造轻骨料、天然轻骨料、工业废料轻骨料。由于其在建筑材料上具备巨大的优势,当前大多施工建筑均倾向于运用这一类型建筑材料。
2 轻骨料混凝土的技术性能
2.1拌合物的工作性
由于轻骨料表面粗糙,吸水率较大,故对拌合物的流动性影响较大。为准确控制流动性,常将轻骨料混凝土的拌合水量(总用水量)分成附加水量和净用水量两部分。附加水量是轻骨料吸收的,其数量相当于1h的吸水量,这部分水量对拌合物的工作性作用不大;净用水量是指不包括轻骨料1h吸水量的拌合用水量,该部分水量是拌合物流动性的主要影响因素。附加水量及净水量之和为总用水量。国家标准对轻骨料1h的吸水率的规定是粉煤灰陶粒不大于22%,粘土陶粒和页岩陶粒不大于10%。同普通混凝土一样,拌合水量过大,流动性可加大,但会降低其强度,对轻骨料混凝土,拌合水量过大还会造成轻骨料上浮,造成离析,故要控制用水量。选择坍落度指标时,考虑到振捣成型时轻骨料吸入的水可能释出,加大流动性,故应比普通混凝土拌合物的坍落度值低10~20mm。轻骨料混凝土与普通混凝土一样,砂率是影响拌合物的工作性的另一主要因素。尤其是采用轻砂时,随着砂率的提高,拌合物的工作性有所改善。
2.2强度
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,同时骨料表面粗糙,提高了骨料与水泥石界面的粘结强度,因此骨料界面不再是受力时的薄弱环节。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。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;当轻粗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。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。了水泥石与骨料的连接面向更强度方向的发展。
2.3体积密度
与普通的混凝土所不同的是,轻骨料混凝土的体积密度范围变化相对是比较大的,而且它还直接与硬化后轻骨料混凝土的抗压强度、抗渗性、导热性、抗冻性等多种方面有关系,所以通常情况下用体积密度作为其主要的技术指标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般,轻骨料混凝土的密度等级越小,其强度也就越低,导热系数也就越小,抗渗能力相对也就越差。因为通常轻骨料自身的体积占轻骨科混凝土总体积的70%以上,故轻骨料混凝土的体积密度主要取决于其粗细轻骨料的体积密度。所以在实际应用中我们应该重视轻骨料自身的体积密度,从而更好的应用。
2.4热工性能
由于轻骨料质轻、多孔,故用其配制的混凝土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。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,会使其表观密度增加。
2.5抗冻特性
通过大量的试验研究表明,轻骨料混凝土具有较好的抗冻性。其主要原因是因为它在正常使用的条件下,在受冻的时侯很少能达到孔隙吸水饱和,通常孔隙内留有较大的还未被水充满的空间,所以当随着外界温度降低时,孔隙内的水结冰,这时体积发生膨胀可有效的释放膨胀压力,故有比较高的抗冻能力。再就是轻骨料混凝土的导热系数较低,也大大地降低了冬季室内外温差在墙体上所引起的冷凝现象,故进一步降低了冻害作用。
3 轻骨料混凝土的各种应用
轻骨料在建设工程中有着广泛利用,包括工民建材料、桥梁建筑材料、水里水坝建筑材料等。不同类型的建筑工程均可运用。如设计建设美国休斯顿大厦技术人员,设计大厦全部使用轻骨料混泥土,约减轻自重高达41200t。同时,在相同混泥土上只可建设35层变为52层高楼,大幅度的提高施工数量;世界第一悬挑桥Stolma桥同样使用轻骨料混泥土建设,使长达467m的大桥仅花费1.625亿美元且至今稳固不衰。轻骨料高强度的特点决定于内部空隙多、颗粒密度大等。因此,当轻骨料内部空间越多,颗粒粒径越小、轻骨料的硬度则不断增加。同时,加上空隙架构吸水率强的特点、混泥土拌合过程韧度高,相对于普通的材质有更好的凝结性和更高的硬度。且由于内部多孔结构影响,轻骨料在使用中可以起到变形运用的作用,起到很好的抗震作用。轻骨料的耐久性体现在四季变化中。轻骨料具有抗冻性,轻骨料内部大量空隙以及良好吸水性的原因,混凝土受冻时,水结冰之后体积膨胀,空隙正好有足够空间供其缓冲。吸水性强使轻骨料与石灰得到最完整的渗透,加大密实度,具备抗渗性。同时,多孔结构,轻骨料内部空间大,密实度低,对热的传递作用降低,可起到抗火性作用。
4 轻骨料混凝土存在的问题及措施
轻骨料吸水率大和多孔结构性质,存在优劣参半的问题。由于吸水性强和骨料内部存在较多空隙,将导致砼的可泵性和工作性能得不得最好发挥,甚至在泵出过程中,造成轻骨料粘连性降低,导致缺失耐久性功能。因此,对轻骨料的处理需要考虑吸水性和多孔结构之间的连带关系。避免过度吸水造成混泥土内部掏空;在对轻骨料原材料的选取中,专门采购吸水率和空隙较少的原材料,在源头降低不良结果的可能性;尽量提高混凝土拌合之间水泥的渗透力度,加强缝隙之间的结合度,紧密度,防止内部空隙被过多水占满;对轻骨料进行进一步加工,在原有轻骨料成品上,进行表面加工,通过喷涂具有防水性质的材料,如聚苯乙烯乳液。可以有效降低轻骨料的吸水特性,避免出现泵出造成的轻骨料混凝土功能的损坏。
结束语:
由于轻骨料混凝土具有质轻、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、漂浮式结构、旧建筑的加层等。目前现代社会轻骨料混凝土的应用已经越来越广泛,而且已经取得了非常明显的经济技术效益,现已经在国内外得到了比较广泛的发展与应用。
参考文献
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论文作者:赵志嘉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/24
标签:骨料论文; 混凝土论文; 强度论文; 密度论文; 吸水率论文; 体积论文; 多孔论文; 《防护工程》2018年第6期论文;