摘要：建筑节能与环境保护是国家建设新型社会的重要环节。轻集料陶粒混凝土较普通混凝土具有自重轻且有良好的隔热、隔声、保温功效。轻集料陶粒混凝土在满足设计强度要求下，一般自重可以降低30%-40%，具有显著的经济和社会效益。利用高强轻集料可以配制出体积密度小于1500kg/m，强度等级为CL40以上的结构用轻集料混凝土，即高强轻集料混凝土，属于高性能混凝土的一种。高强轻集料陶粒混凝土可广泛应用于工业与民用建筑和土木工程的承重结构，更适用于软土地基、地震区和碱集料反应多发区建造大跨度的桥梁和高层建巩。
关键词：表面处理；陶粒配置；轻质混凝土；分析
引言：《轻骨料混凝土技术规程》（JGJ 51—2002）中，密度等级为800-1400 kg/m3，强度等级为CL7.5-CL15的轻集料混凝土划分为结构保温轻集料混凝土，主要用于既承重又保温的围护结构。对每一种轻骨料来说，其配制的混凝土都存在一个实际的强度上限（极限强度），无论采取什么措施来进一步提高基体（硬化水泥浆、砂浆）的强度，此时轻集料混凝土的强度上限也只能略有提高，即：到达极限强度以前，基体抗压强度的增加，使得轻集料混凝土的抗压强度也相应增加，而一旦其基体的强度达到了骨料的极限强度，混凝土的强度将很少继续增长。
1.陶粒混凝土
1.1用途
轻骨料混凝土的耐热、防火性能较普通混凝土的好，但弹性模量则较低。以陶粒为粗骨料，以普通砂或陶砂为细骨料的轻骨料混凝土称为陶粒混凝土。结构用陶粒混凝土的强度可大于40MPa，保温及耐热性能较好。可用于房屋建筑、桥梁、船及窑炉基础等。陶粒混凝土俗称“轻质砼”，他解决了普通砼表干密度选择余地小的缺陷，使混凝土表干密度选择范围更加完善。密度等级陶粒轻混凝土的密度等级分为800、900；1000；……；1800；1900（KG/M3）。
1.2特点
一是陶粒砼重量轻，其干容重为800---1900KG/M3，比普通砼轻2/3—1/5，标号可达CL5---CL60，由于自重轻，可减少基础荷载，因而可使整个建筑物自重减轻；二是陶粒砼保温性能好，热损失小。陶粒砼导热系数一般为0.2---0.7KCAL/M.0C.N，比普通砼低一半以上，因此可减薄墙体厚度，相应地增加室内宽阔度，在等同墙厚条件下，可大大改善房间保温隔热性能。陶粒砼由于自重轻，弹性模量较低，允许变化性能较大，所以抗震性能较好。三是陶粒砼抗渗性好。陶粒表面比碎石粗糙，具有一定吸水能力，所以陶粒与水泥砂浆之间的粘结能力较强，因而陶粒砼具有较高的抗渗能力和耐久性。四是陶粒砼耐火性好。防火试验结果表明，它的耐火极限温度可达3小时以上。而普通砼的耐火极限温度一般为1.5---2小时。五是陶粒混凝土具有施工适应性强的特点，它不仅可根据建筑物的不同用途和功能，配制出不同容重和强度的混凝土材料（根据其用于保温隔热的结构或承重结构而变），而且施工简便，适应于各种施工方法进行工业化生产，它不仅可采用预制工艺制作各种类型的构件（如板、块、梁、柱等）且可采用现浇机械化施工。陶粒砼施工适应性强是任何其他轻质建筑材料（如加气等）所不能比拟的。
2.陶粒混凝土拌合物性能分析
浸水饱和陶粒混凝土和表面乳液处理混凝土在相同掺合料、相同掺量时，表面乳液处理混凝土的坍落度和密度均不同程度低于浸水饱和陶粒混凝土。这可能是由于乳液处理陶粒表面封锁了陶粒表面的孔隙通道，让陶粒不能吸入水，而浸水陶粒由于没有防水乳液阻断内部与外部水流通道，因此在相同用水量前提下，坍落度比乳液表而处理陶粒混凝土的大，密度也稍大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，乳液表而处理及硅灰4个不同掺量的混凝土中坍落度随硅灰掺量增大先变大后变小，密度不同程度减小。这是因为硅灰比表而积约为水泥的100倍，为了保证陶粒混凝土的体积稳定性，减少了陶粒粗骨料用量，因而密度有不同程度减轻。同时，硅灰比表而积较大，在相同用水量和外加剂的情况下，硅灰掺量过大会使混凝土坍落度变小，影响施工性能。
3.试验结果分析
3.1表而处理陶粒性能的影响
通过1318乳液浸泡，页岩陶粒吸水率发生明显变化改性乳液处理页岩陶粒的吸水率明显减小，大约为处理前的20%。且超过1h处理后陶粒吸水率基本趋于稳定。页岩陶粒的筒压强度和表观密度没有明显变化。
3.2陶粒混凝土的抗压强度
采用强制式搅拌机搅拌，混凝土振捣成型，试件成型24h后拆模，进行标准养护，混凝土强度测试按GB/T 50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》进行。浸水饱和陶粒混凝土和表而乳液处理混凝土在相同掺合料、相同掺量下，表而乳液处理混凝土3d和28d抗压强度均不同程度高于浸水饱和陶粒混凝土。究其原因，可能是：一是浸水饱和陶粒的吸水作用使原先吸附的水在混凝土硬化过程中释放出来，在陶粒和水泥浆之间形成水膜，造成了该区域水胶比局部变大，强度偏低。二是由于该乳液具有增强水泥浆表而粘结强度的作用，因而乳液处理陶粒混凝土比浸水饱和混凝土有更高的强度。同时，经乳液处理陶粒混凝土随着硅灰掺量增加，抗压强度上升到一定阶段后便不再上升。这是由于陶粒混凝土后期强度受轻集料本身强度的限制一般都增长不大（3d强度已达28d强度的80%左右）；且由于陶粒强度低于水泥石强度，界而区已不是最薄弱环节，陶粒的强度制约了陶粒混凝土的强度发展。
2.3陶粒混凝土的抗渗性能
选取上述浸水陶粒混凝土和表而乳液处理陶粒混凝土（掺10%硅灰），并选取与其相似强度的普通混凝土按GB/T 50082-2009进行抗渗性能测试。陶粒混凝土抗渗性能要明显优于普通混凝土抗渗性能。同时表而乳液处理陶粒混凝土抗渗性也稍优于浸水饱和处理陶粒混凝土。混凝土抗渗性能跟混凝土密实度有关，乳液表而处理隔断了水渗透通道，同时硅灰细度较小，填充了砂浆孔隙，使得陶粒混凝土更加密实，提高了抗渗性能。
总结：总之一是页岩陶粒经过防水乳液处理能有效降低陶粒的吸水率，处理后的页岩陶粒吸水率大约为未处理前的20%左右，同时能够提高页岩陶粒与水泥浆的粘结强度。二是乳液处理页岩陶粒混凝土要比饱和浸水陶粒混凝土强度稍高。同时，掺硅灰陶粒混凝土的强度要大于同掺量粉煤灰和矿粉的陶粒混凝土强度，但最终还是陶粒自身强度制约了陶粒混凝土强度的发展。要配制高强轻质混凝土，提高陶粒强度是主要因素。三是乳液处理页岩陶粒混凝土和饱和浸水陶粒混凝土的抗渗性能要明显优于普通混凝土，但乳液处理页岩陶粒混凝土的抗渗性能要稍优于饱和浸水陶粒混凝土。四是本试验中用页岩陶粒和页岩陶砂掺硅灰可配制出强度40MPa以上、表观密度小于1500kg/m，的轻集料混凝土，可满足一般的结构施工要求。
参考文献：
[1]何诗华.陶粒对夏热冬暖地区高层剪力墙用混凝土性能影响的研究[D].华侨大学，2018.
[2]曹京京，娄冬.低吸水性高强陶粒混凝土的配制及性能研究[J].中外公路，2017，37（02）：264-267.
[3]张保平.泵送LC25陶粒混凝土的配制及工程应用[J].商品混凝土，2017（03）：70-72.
[4]林生凤.低吸水率特性轻质高强陶粒配制混凝土的应用研究[J].福建建设科技，2017（01）：37-39.
论文作者:陈宏博,申文龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/5
标签：陶粒论文; 混凝土论文; 强度论文; 乳液论文; 页岩论文; 吸水率论文; 性能论文; 《基层建设》2019年第11期论文;