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1、2001年第6期(总第140期)混 凝 土全国建筑科学核心期刊Number6in2001(TotalNo.140)ConcreteChinaBuildingScienceCorePeriodical不同轻骨料吸水特性及其对混凝土性能的影响1111122宋培晶, 刘小龙, 丁建彤, 李民伟, 郭玉顺, 木村熏, 黄明君(11清华大学土木水利学院,北京 110084;21日本新岛物产株式会社)[摘 要]高性能轻骨料(HPLWA)强度高而吸水率低,即使在负压或正压条件下,吸水率仅5%左右,而表观密度为3
2、3019kg/m的HPLWA比112g/cm具有更低的吸水率;普通轻骨料(NLWA)则比较敏感,特别在负压或正压3条件下,吸水率高达40%以上。对于表观密度为112g/cm的HPLWA,即使不预先湿水,所配制的混凝土,在115小时内仍能满足泵送所需要的坍落度要求。对于NLWA,则必须在负压或正压下预湿处理,方可使其坍落度在90分钟内保持泵送所需要的坍落度,但此处理对于混凝土的强度是不利的。而常压泡水30分钟,对HPLWAC和NLWAC的强度均无不利影响。[关键词]轻骨料吸水特性; 真空吸水; 压力吸水;
3、轻骨料混凝土; 流动性; 泵送性; 抗压强度[中图分类号]TU5281041[文献标识码]A[文章编号]1002-3550(2001)06-0049-04骨料混凝土潜在的巨大市场,清华大学、天津豹鸣集团1 前 言与日本新岛物产株式会社合作,正在大力开发这类轻轻骨料(LWA)在中国遇到了前所未有的发展机骨料。本文介绍HPLWA与NLWA的不同吸水特性3[1]遇,1998年产量达到300万m,其中大部分是普通及其对混凝土性能的影响。型和超轻型轻骨料,具有较好的保温隔热和耐火等优2HPLWA与NLWA的吸水特性
4、对比良性能,但力学性能较差,吸水率较大;而低吸水率和高强度的高性能轻骨料(HPLWA)虽然在中国呼吁多HPLWA较NLWA突出的优点是强度高而吸水[2,3]年,但因生产工艺复杂、成本高,至今仍处于起步率低。由表1可见,HPLWA在30min内的吸水率小阶段。而在国外,高性能轻骨料混凝土(HPLWAC)在于215%,比NLA至少低210%。相似密度等级的典[4]结构工程中的应用越来越多,特别在不良地基上建造型欧洲轻骨料产品的吸水率大多为4～15%。而对[5]高层建筑、大跨度桥梁和隧道、海洋平台等需要降低建两
5、类LWA的颗粒级配、孔结构等已作过介绍。造物自重以及需要良好耐久性的场合。考虑到结构轻表1 两类LWA的物理力学性能对比(根据BG2482测定)表观密度堆积密度筒压强度30min最大粒径强度标号性能项目(g/cm3)(kg/m3)(MPa)吸水率%mm(MPa)HPLWA轻质HLA01814555151102020中质HMA1110687610211203重质HWA2040NLA01915802164122015 在四种实际可能发生的状态下测试比较了二种测试类似,只是将容器的相对真空度减少到相应HPLW
6、A和NLA的吸水特性:值,保持10min,然后吸入水。(1)轻骨料吸水率在常压下随浸泡时间的变化:根(4)轻骨料吸水率随水压的变化:采用一台最大压据ASTMC127测试。力为8MPa的水泵将水注入盛放轻骨料的封闭容器,(2)轻骨料吸水率在真空下随时间的变化:采用真使水压上升到相应值并保持10min。空泵将盛放轻骨料的封闭容器的压力在10min内减少测试结果分别见图1～图4。由图1得知:在常压到80%的相对真空度(以常压下的相对真空度为下,NLA的饱和吸水率约比重质HPLWA的大2倍左0%),然后吸入水并在
7、该真空度下保持相应的时间。右。HMA和HWA在真空和常压下均很快达到饱和吸最后取出轻骨料并测定含水率。水状态(约5min),且真空饱水率只比常压饱水率高2～[5](3)轻骨料吸水率随相对真空度的变化:与上述第3%(图2)。这和扫描电镜下对孔结构的观察结果一[收稿日期]2000-08-26·49·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.致:由于HPLWA的封闭孔结构和密实外壳,水分也可以或只能在较短时间内渗入表面上的开口孔
8、或缝隙。图4 不同水压下不同LWA的吸水率 图3表明NLA的吸水率比HPLWA的对相对真空度的增加敏感得多,也就是说,前者的吸水率随泵压图1 常压下不同LWA吸水率随时间的变化或泵送高度/距离的增加将上升更多。图4中的水压试验范围希望与实际泵送时的泵压接近,但这儿的加压作用肯定大于实际情况,因为这儿的介质是水而不是实际情况下的浆体。NLA的吸水率对水压的变化也是最敏感的。HLA与HWA相比,尽管其扫描电镜下的孔径看来比HWA
