高性能轻集料混凝土的研究

本文结合了国内外的研究成果,研究了集料形状,孔结构、吸水率,筒压强度以及混凝土的性能,在实验的基础上总结了高强轻混凝土的基本理论。

第1期

蒋

明等：高性能轻集料混凝土的研究

3混凝土的特性 3 1窖重 .

用于结构的轻集料混凝土最重要的参数之一就是它的容重。这类轻集料混凝土的容重比普通混凝土低 ( 0 0%, 2 -4 )轻集料混凝土的容重有 3种：新制混凝土容重、气干表观密度和干表观度。前两种是变数，能不确切表示其密度，而且干表观密度还被用作与强度和弹性模量等与混凝土其它相关的量的估计，国内多采用这种密度 (如无说明，以后均指这种密度)。而国外越来越多采用新制混凝土密度。 超过 5 Mp 0 a的高强轻集料混凝土的容重通常在 (6 0 9 0 k^ 3间， 10~1 5 )g n之象普通轻集料混凝土一样， 高强轻混凝土的容重主要由集料颗粒容重控制。当我们选用容重低、球形的、表面孔隙少、空隙率低的轻粗集料，尽量少用或不用普通砂而选用轻砂采用引气剂，选用较大粒径的轻粗集料 (最大粒径不大于 4 m 0 m)时，可以降低密度。对于给定的集料，提高水泥含量和加入辅助材料如像粉煤灰或硅灰，对混凝土的强度影响不大。试验和实践表明：r轻集料混凝土的水泥用量每增加 5 k, 13 n 0 g而其表观密度大约增加 3 k/。 0 g 3 2抗压强度 .

与普通混凝土不同，给定坍落度时，在高强轻集料混凝土的抗压强度通常受水泥含量的影响比水灰比要大，当增大到一定程度时，但影响会减小，而且增加水泥含量对高强轻混凝土的影响不如对普通混凝土影响明显。对高性能轻混凝土来说：为了得到高强度，水剂和硅灰是必要的成分。减 在早期，强轻混凝土展示了一个比低中强度混凝土更高的强度增长率，高但后期就变得不明显了。对普通混凝土来说，强度发展与砂浆强度发展成比例，而轻集料混凝土的早期强度和 2天强度都很难估计， 8甚至同种集料的也很难估计。 通常认为：轻集料混凝土由两相组成，水泥砂浆及包在其中的粗集料。强度和变形主要由集料、浆和砂它们同的界面区确定。对高强轻混凝土来说，集料强度通常比砂浆的强度要低，在这样的情况下粗集料显得尤为重要。然而，通过使用高强砂浆比只通过考虑集料强度得到高强轻混凝土更可能。给定集料的轻集料混凝土的极限强度字一定程度上也依赖

于砂浆的强度。因为对轻混凝土来说，集料的弹性强度和弹性模量低于砂浆的强度和弹性模量，当混凝土受到一个非轴向的压力时，料受到一个周围砂浆的面的限制，这种集在多轴向压力下，轻集料的强度可能会高于单轴向的。 对大多数轻混凝土来说，集料典型的穿过集料而不是围绕着集料是一个很常见的特征。然而，近来的研 究表明：对有密实外壳的高强轻集料混凝土来说，裂缝也可能围绕集料颗粒。

在实验中发现：从高强轻集料混凝土得到的强度数据与普通混凝土相比更分散。这可能是由于轻集料的更大活性、湿度条件的变化以及集料的上浮引起的。 3 3抗冻性 .

对普通混凝土和轻集料混凝土来说，为了得到足够的抗冻性，满足空气含量是一个具有争议的课题。一些研究人员认为一定的空气含量是必需的L, 7而另一些则报道了不含空气的具有优良抗冻性的高强轻混凝] 土。

多孔的轻集料是引起轻混凝土和普通混凝土的主要原因。集料的颗粒大小和孔结构等物理特性对抗冻

性是致关重要的集料的多孔的本质并不意味着轻集料容易被冷冻和解冻毁坏。这是由于轻集料的孔只部分被水填充。因此，孔剩余的体积为水压和水的形成物提供了补偿空间，还有：在轻集料混凝土中轻集料和砂浆中的水的饱和度可能相互影响，多孔的轻集料可能充当砂浆中冷冻水的扩张空间。而且实验表明：以通可过使用轻砂来得到良好的抗冻性。这是由于小颗粒的多孔轻砂使混凝土充满空气的缘故。 抗渗低水灰比、密实和掺硅灰被认为是得到好的抗渗能力的轻混凝土的有效方法。与普通混凝土相比，管轻集料有一个高的孔隙率，尽但研究表明：轻混凝土有一个相等或更低的渗水率。可能是由于改进的 (下转第 7页) 4