轻集料混凝土的发展与应用.doc

1、轻集料混凝土的发展与应用摘 要：轻集料混凝土是一种新型混凝土，许多性能较普通混凝土都有所提高，研究轻集料混凝土得发展及应用具有非常重要的工程实用价值和社会经济效益。 关键词：轻集料混凝土；发展；应用 1 概述 轻集料混凝土主要由请粗料集料、水泥、水以及轻砂组成，密度一般控制在 1950kg/m3 以下。 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 摄氏度110 摄氏度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。轻集料混凝土在常温条件下，其水分挥发较慢，这主要是由于其内部构造多孔以及吸水特性造成的，轻集料混凝土的表观密度是变化的，不能准确计算出来。 2 轻集料

2、混凝土的新发展 2.1 新骨料 随着城市化建设的快速发展，越来越多的建筑垃圾已经严重影响到了我们的生活环境，建筑垃圾的处置也成了一个比较棘手的问题。轻集料混凝土的出现可以有效降低建筑垃圾的产生，洁净我们的生活环境。轻骨料研究主要是为了减少建筑垃圾的产生，我国在这方面投入也比较多。废玻璃集料混凝土发展面临着比较严重的问题，废玻璃经过破碎后可以用来调配混凝土，但是拌合料中的硅含量太高，硅会与拌合料中的碱性物质发生反应，很容易导致轻集料混凝土结构破坏，严重影响到百姓的人身以及财产安全 V.Ducman 将废玻璃研磨成粒径小于 0.1mm 粉粒，然后加入一定量的膨胀剂，在 880下加热 1015 mi

3、n，制作出表观密度 0.18g/cm3，吸水率 11%的轻骨料。因为轻骨料中的孔隙可吸收一定的体积变形，用它和 Na2O 含量 0.92%的波特兰水泥制作的试件没出现体积膨胀或裂纹。WeihuaJin 为了验证碱-骨料反应的消除，他将玻璃研磨成非常细的粉末，利用选用合适粒径以及玻璃含量，配制出的混凝土抗压强度大大提高。另外，废木材在轻骨料混凝土配制中的应用受到了一定程度限制，这主要是由于木材里面的半纤维素可以在碱性物质破坏掉，很容易使轻骨料混凝土结构发生破坏。为此，DouglasCStahl 利用较为特殊的加工工艺对木材进行了处理，成功制出了强度满足 ASTMC129 非承重标准的轻混凝土，此

4、混凝土的密度以及耐久性都能满足研究人员的要求。随着我国环保步伐加快，一些包装材料比如泡沫聚苯乙烯（EPS）开始得到了有效的回收以及再利用，EPS 具有密度小、绝热性能好等优点，从而生产处的轻集料混凝土具有较高的保温性能，目前已在国外得到广泛的生产和应用。另外，人造陶粒也朝着绿色、环保方向发展，利用淤积海泥、尾矿粉、硅藻土等烧制的许多新型陶粒相继涌现。 2.2 高性能轻集料混凝土 为减少普通轻集料混凝土具有的高吸水率带来的不利影响，1990 年高性能混凝土出现后不久在泵送高强轻集料混凝土研究与应用的基础上。日本等一些国家就开始探索、研究高性能轻集料混凝土（HPLWC） 。虽然国内外对（HPLC）

5、尚无明确定义但普遍认为（HPLC）比普通轻集料混凝土（NLWC）具有更高的耐久性、更好的工作性、更优的体积稳定性和更高的强度，并且具有更高的比强度。虽然掺加复合外加剂矿物掺合料和改变砂率等方法可以改善轻混凝土的性能，但发展高性能轻混凝土的关键是轻集料的性能。高性能轻集料的获得主要有两条途径：一是将普通轻集料的外表而喷涂一层如石蜡、聚苯乙烯乳液等防水涂料以降低或消除其吸水率。这种方法虽然有效，但是却使得轻骨料的生产过程变得复杂而且对骨料浆体界面结合有不利影响；另一种则是选用特殊的原材料，采用专门的生产工艺生产高性能轻集料。因为它内部气孔细小、均匀、呈球形且互相封闭.所以吸水率很低，这种轻集料在日

6、本的研究较多。主要有两种，一种是以 90%的粉煤灰、适量膨润土和碳酸钙、煤粉混合，成球在 1200-1300下煅烧膨胀而成。表观密度约为 1800kg/m3，吸水率小于 3%。在 0.3 水胶比下，用这种轻骨料不经预湿，就可以配制出 28d 强度 80MPa 干燥表观密度小于 2100kg/m3 的高强轻集料泵送混凝土。另一种是以珍珠岩、流纹岩等火成岩为主要材料、添加辅助材料和发泡剂，经粉碎、混合、脱水、干燥、造粒、预热、焙烧和冷却而制成。我国学者与日本合作进行研究，利用我国资源，制造出这种高性能轻集料，此轻集料的低吸水率，特别是在真空下的低吸水率使它具有良好的可泵性和抗冻性。 2.3 矿物掺

7、合料技术 混凝土高性能化的重要技术手段就是采用复合技术，在轻混凝土中掺加粉煤灰、矿渣和硅灰等矿物掺合料已成为改善工作性能的重要途径。一方面，矿物掺合料密度比水泥小，可以在一定程度上降低水泥砂浆的密度，减少轻集料上浮对拌合料的影响，这样的混凝土还具有水化较慢，利于混凝土泵送等优点。另一方面，矿物掺合料对轻混凝土的强度也有所贡献，这样的混凝土具有比表面积以及表面能大等优点，可以易于吸附并粘结在轻集料表向上，与水泥拌合物一起调配成较好的壳结构，大大提高了轻集料的硬度。 3 我国轻集料混凝土的应用 之前，我国常用的轻集料混凝土一般具有保温、隔热用的小砌块以及板材等墙制品，这样的结构强度低。天津、上海、

8、河南有的地方还把这样材料利用在了非预应力的搂抱、屋面板以及梁都构件上面。近些年，随着科技的进步，常见的高性能轻集料混凝土在工程领域也是崭露头角，但是碍于资金以及政策的原因，其发展还是比较缓慢。在材料应用告诉发展的今天，由于高层、超高层钢筋混凝土结构物的普及，高性能混凝土轻量化技术成为一个重要的发展课题，高性能轻集料混凝土便是一个重要的发展方向。因此，轻集料混凝土技术发展的重心逐渐移到了适合结构用的高强度、高性能轻集料混凝土上来。 相比之下，在我国，高性能轻集料混凝土的推广和应用还远远不够。近几年，国内轻集料的产量不断提高，上海、宜昌等地形成了一定的生产规模，结构轻集料混凝土的应用也日益广泛。但

9、是，在一些轻集料混凝土具有很好应用前景的工程领域，如桥梁工程、高层建筑，尚缺乏相关的应用规程和规范。在施工工程中，轻集料混凝土的浇灌技术，大量仍采用常规的方法，泵送轻集料混凝土技术应用得很少，尚未能适应现代化施工的要求。 参考文献 1 孙新光.轻骨料及其混凝土的应用研究J.石河子大学学报，1999， 5：8-9. 2 龚洛书.JGJ 51-90 轻骨料混凝土技术规程S.1999. 3 郭玉顺.高强高耐久性轻骨料混凝土的性能J.混凝土，2000，7. 4 王涛，丁庆军，胡曙光等.新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用M.北京：中国建材工业出版社，2003，9. 基金项目：吉林省科技发展计划项目青年科研基金（201201103） 。