大流动性轻集料混凝土的研究

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1、大流动性轻集料混凝土的研究学号：姓名：朱文德指导教师：郑秀华专业：道路桥梁与渡河工程大流动性轻集料混凝土的研究1、定义：轻集料混凝土是用轻粗集料、轻砂（或普通砂）、水泥和水配制而成的混凝土，其干表观密度在1950kg/m3以下。其中，与普通混凝土不同，轻集料混凝土的干表观密度是指在最高温度为105℃～110℃的条件下烘干至恒重时混凝土的表观密度，而不是气干表观密度。因为轻集料混凝土受其轻集料的多孔性和吸水性的影响，在常温条件下，混凝土下水分蒸发慢，在很长一段时间内，气干表观密度是一个变数，不能确切表示其密度。2、分类：轻集料混凝土的类别可按其集料种类和用途来划分：（一）按其集料种类分类（1）工

2、业废渣轻集料——以工业废料为原料，经加工而成的轻集料，如粉煤灰陶粒和陶砂、自燃煤矸石、膨胀矿渣珠、煤渣等。（2）天然轻集料——天然形成的多孔岩石，经加工而成的轻集料，如浮石、火山渣等。（3）人造轻集料——以地方材料为原料，经加工而成的轻集料，如页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩及其轻砂。（二）按混凝土用途分类（1）保温轻集料混凝土：主要用于保温的围护结构或热工构筑物。（2）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。（3）结构轻集料混凝土：主要用于承重构件或构筑物3、轻集料混凝土在我国的应用现状与发展趋势我国各种轻集料资源非常丰富，天然轻集料、人造轻集料和工业废料轻集料的原材料比比皆是。

3、在20世纪80年代以前，我国着重于天然和工业废料轻集料的开发和应用，随着资金投入的增加和技术条件的改善，而今我国已基本形成以地方资源（页岩、粘土、膨胀珍珠岩等）及某些工业废料（如粉煤灰）为主要原材料，以回转窑为主要生产设备的人造轻集料生产体系，使轻集料在过程中的应用水平日益提高。1998年我国轻集料年产量达到300万m3，目前仍处在上升发展阶段，其中大部分是普通型和超轻型轻集料。这种轻集料具有较好保温隔热和耐火性能，但力学性能较差，吸水率较大，多用于保温隔热用的混凝土砌块和板材等对力学性能要求不高的墙体材料。其实，轻集料混凝土除了具有良好的热工性能外，它最突出的性能优势是质轻，能够在保持具有较

4、高强度和耐久性的基础上，使混凝土的自重显著下降（下降幅度在20％以上）。对于结构恒载占有较大比例，且对材料性能具有较高要求的高层建筑、大跨度桥梁和隧道、海洋平台等工程而言，这种优势具有很强的市场竞争力。目前我国的轻集料生产水平已经能够满足该类工程的需求，研制出与国外轻集料相媲美，甚至性能更优异的高强度、低吸水率（<5%）的高性能轻集料。4、目前，轻集料在混凝土配制过程中存在如下问题（1）为降低轻集料的吸水率，改善新拌轻集料混凝土的工作性，普遍在其表面涂蜡、聚乙烯乳液等防水材料或施工前预湿轻集料。这种做法会降低轻集料混凝土的力学性能和抗冻耐久性，并使施工工艺变得复杂。（2）由于轻集料相对密度小，

5、与水泥砂浆的密度相差悬殊，因此在混凝土拌和物初始坍落度较大时，轻集料易上浮离析，采用振捣施工时尤为突出，使硬化后混凝土的匀质性差，耐久性下降，力学性能降低。（3）轻集料表面粗糙，有大量开口孔隙，在配制混凝土时会增大水泥用量，保证有足够的水泥浆润滑集料界面、填充集料间空隙，以改善新拌混凝土的工作性和硬化混凝土的性能，但水泥掺量的提高也会增大轻集料混凝土因收缩裂缝和温度裂缝引起的危害，降低混凝土的耐久性，同时又增加工程造价。（4）轻集料颗粒强度低使得轻集料混凝土的强度发展受到限制。因此，在轻集料生产过程中选择良好的焙烧制度以减少开口孔隙的数量，制备出强度高、吸水率小、粒型好、表面光滑坚硬的轻集料，

6、才能适应轻集料混凝土高性能化的发展要求。5、轻集料混凝土的泵送施工我国在轻集料混凝土的泵送施工上还存在技术与经验上的不足。当采用泵送施工时，轻集料混凝土由于轻集料的轻质多孔性易发生分层离析、坍落度损失快以及轻集料在压力情况下会吸收混凝土中的水分而导致堵泵等问题。当前泵送轻集料混凝土的三个主要问题是：（1）降低工作性。泵送时，一部分水泥浆中的水在压力作用下渗入轻集料，降低了混凝土的工作性。（2）当水分由水泥浆渗入轻集料中时，混凝土的体积将轻微降低。因此，泵送轻集料混凝土具有可压缩性和泵压下表现为塑性。（3）当增加泵压时，混凝土中的空气被压缩到轻集料中，这也是泵送轻集料混凝土具有可压缩性的原因。然

7、而，当泵压降低和消逝后，存在于轻集料孔中的被压缩空气又会将轻集料孔中的水分挤出。如果这种情况发生在泵管中，会导致混凝土拌合物泌水并会堵塞泵管，如果压力释放发生在浇注现场，挤出的水分会包裹在轻集料表面，影响集料与水泥石的界面，并破坏水泥石和集料的粘结，从而影响混凝土的性能，甚至引起混凝土的强度损失和耐久性变差等问题。因此，了解轻集料的吸水特性，特别是在压力下的吸水规律是改善轻集料混凝土泵送性能的技术