高性能轻骨料在泵送轻骨料混凝土中的应用研究

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1、湖南大学硕士学位论文高性能轻骨料在泵送轻骨料混凝土中的应用研究姓名：彭卫申请学位级别：硕士专业：材料工程指导教师：黄政宇;刘明亮20090215工程硕L毕业论文摘要轻骨料混凝土是一种利用人造或者天然轻质骨料替代普通骨料的混凝土。其具有轻质高强、隔热保温性能好，耐火性能好，抗震性能好，综合的经济技术效果好等显著优点，使其在大跨度桥梁、高层建筑、海洋工程等工程应用中具有巨大的技术经济优势，己成为现代混凝土的一个重要发展方向。高性能轻骨料是一种近年来出现的新型人造混凝土骨料，与传统的普通轻骨料相比，由于原料选择、生产工艺的区别，其具有吸水率低，饱水时间短，吸水率随泵送压力变化小、

2、强度高等特点。这使得它能更好的适应高层、大跨度结构对于轻骨料混凝土材料的要求，是一种新型的高性能轻质建筑材料。与普通轻骨料相比，高性能轻骨料具有较低吸水率。在常压下，普通轻骨料的饱和吸水率约比高性能轻骨料的大2倍左右。在负压或正压条件下，其两者的吸水率相差更大。高性能轻骨料的饱水速度也比较快。因此高性能轻骨料一般不采取预湿处理；而普通轻骨料则需要在常压下预湿24小时或真空条件下预湿15分钟左右来使轻骨料饱水。普通轻骨料不仅常压下吸水率大，而且在压力条件下，吸水率随压力大小而变化明显，不但对坍落度经时损失、泵送性能影响较大，而且对混凝土的强度会产生不利影响。高性能轻骨料即使在

3、负压或正压条件下，其吸水率仅7～8％，只比常压吸水率高2---,3％。因此高性能轻骨料混凝土拌合物在1．5小时内仍能保持泵送所需的坍落度，在泵送过程中坍落度也没有明显变化，能更加适应目前结构混凝土一般采用预拌、泵送的施工工艺。轻骨料混凝土的离析程度受轻骨料粒径、水泥砂浆粘度、水泥砂浆与轻骨料的密度差控制，通过掺加粉煤灰和矿渣、调整砂率和减小轻骨料粒径的技术措施可以有效控制轻骨料混凝土的离析。但是控制轻骨料混凝土的离析是一个系统工程，必须综合考虑影响离析的各种因素，综合控制才能取得最佳效果。高强轻骨料混凝土工作性能的评价指标：当坍落度sl与扩展度sf之比在0．4～0．5范围时

4、，混凝土拌和物工作性能最好；当sl／sf大于0．5时，混凝土拌和物过于粘稠，不宜泵送；当sl／sf小于0．4时，混凝土拌和物易分层离析。当配制相对于轻骨料强度较低的轻骨料混凝土时，即轻骨料强度比砂浆强度高时，破坏特征表现同普通混凝土破坏特征相似，混凝土强度主要由砂浆强度决定，配制的混凝土属于复合软质材料；反之，当配制高强轻骨料混凝土时，混凝II高性能轻骨料在泉送轻骨料混：疑}：中的心用研究上强度主要由轻骨料来决定，表现为轻骨料混凝土的破坏特征，即轻骨料先破坏，配制的混凝土属于复合硬质材料。轻骨料混凝土的强度受到多方面因素的影响，包括轻骨料筒压强度、轻骨料粒径、颗粒形状等；一

5、定强度的轻骨料只适合配制一定强度的混凝土，配制高强轻骨料混凝土必须选用高强轻骨料。而合适的砂率、矿物掺合料种类及掺加量也对于混凝土强度有明显影响。养护条件对轻骨料混凝土的强度基本没有影响。轻骨料的吸水率对混凝土泵送有很大影响，是混凝土可泵的重要条件。使用低吸水率的高性能轻骨料可减小混凝土拌合物的泵压坍落度损失，掺入高效减水剂、优质矿物掺和料改善混凝土拌合物的流动性能，掺入有机纤维提高混凝土拌合物的抗离析性能等是使轻骨料混凝土泵送性能良好的重要技术手段。本试验采用高性能轻骨料并采用掺入高效减水剂、优质矿物掺和料和有机纤维的“三掺”等技术手段，配制出纤维增强泵送高强轻骨料混凝土

6、，并在工程中成功应用，取得显著的经济效益。本文是在广泛阅读国内外有关资料的基础上，科学地安排试验，分析了高性能轻骨料与传统普通轻骨料的性能区别，找出高性能轻骨料在结构轻骨料混凝土中的应用方案及泵送施工中合适的施工工艺。通过对轻骨料混凝土的组成、结构与性能关系的研究，探明了轻骨料混凝土的强度发展规律，明确了轻骨料的特性与混凝土强度之间的关系，提出了配制结构轻骨料混凝土的技术路线，给出了最优配合方案，建立了轻骨料混凝土工作性能的评价指标，找到了解决轻骨料混凝土工作性差、强度低、抗裂能力差、泵送性能差等问题的方法。这对提高我国轻骨料混凝土技术水平和节省资源、能源，实现可持续发展战

7、略将具有重要意义。关键词：高性能轻骨料；轻骨料混凝土；工作性能：泵送技术ⅡlAbstractLightweightaggregateconcreteistheconcretethatUSeofanaturalOr眦n．madelight．weightaggregatealternativetoordinaryaggregate·W1thitshigh．strengthlightweight，goodinsulation，fire‘resistantproperties，andagoodcomprehensiveas