高强轻骨料混凝土配合比设计及性能研究.pdf

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1、高强轻骨料混凝土配含比设计及性鹾研穷刘冬学辽宁建筑职业学院摘要：本文对高强对轻骨料混凝土的配合比进行分析，使用松散体积法计算轻骨料混凝土的水泥用量、水灰比、砂率等基准配合比。并对比分析高强轻骨料混凝土与普通混凝土的高强性能、抗震性能、抗裂性能、耐久及耐火性能。关键词：高强轻骨料；混凝土；配合比1引言混凝土是建筑T程常用人造材料，与其它结构材料相比，混凝土材料制作工艺简单、使用范围广泛、能耗低、使用寿命长，是当前最重要的建筑材料。随着建筑工程设计高度和跨度不断提高，工程建设对混凝土保温隔热、缩小结构断面、减轻结构自重等性能有更高的要求。轻骨料混凝土是

2、一种新型多功能材料，在同等条件下，轻骨料混凝土的密度更低，用于建造各类建筑的经济效益更高。此外，与普通混凝土相比，混凝土的比强度更高，不存在无碱骨料反应，轻骨料混凝土具有更为广阔的应用空间。因此，本文对高强度缓凝土的配合比设计及性能进行研究，为进一步完善高强轻骨料混凝土应用提供参考2高强轻骨料混凝土配合比设计2．1配合比设计特点分析首先，与普通混凝土配合比设计相比，轻骨料混凝土的配合比设计需要同时考虑强度等级和密度等级。其次，轻骨料混凝土配合比设计更加复杂。轻骨料混凝土采用高强度陶粒，混凝土配合时需要使用的水泥量更大，而使用量过多将增加成本，混凝土

3、品质而且更低。因此，轻骨料混凝土配比设计程序更加复杂⋯。轻骨料混凝土配合还需加入高效减水剂，提高轻骨料混凝土品质。最后，陶粒具有多孔性特点，轻骨料混凝土的配合比设计时还需要重点考虑变形特点和耐久性特点。2．2高强轻骨料混凝土配合比设计高强轻骨料混凝土与普通混凝土的用料差别在于水泥和骨料的不同。轻骨料混凝土采用轻细骨料。在实际配比设计中，所选水泥比表面积应大于普通硅酸盐水泥的(300m2，kg)，水泥比重应维持在3．092加m2，水泥细度保证用0．08mm方孔的筛余量不超过10％，普通硅酸盐水凝的标准稠度维持在25％左右。初凝时间不低于45min，终

4、凝时间不超过10h，水泥强度等级可达到42．5。掺合料选用硅灰，烧失量和硅灰比重分别为2．73、2．2l加m2，22℃下硅灰比表面积为43000m2，k窖“。外加剂采用p一蔡磺酸甲醛缩聚物为主要成分的HsP蔡系高效非引气性减水剂，搀和量为凝胶材料，凝胶材料总重为0．5％一1．5％。水泥砂浆流动减水率为30％。粗骨料使用堆积密度为775k∥m3的粉煤灰陶粒，平均吸水率和陶粒孔隙率分别为8．5％、40％，筒压强度和表观密度、分别为7．6Mpa、1322kg，m3；砂的堆积密度、含水率及孔隙率分别为1432k∥m3、0．1％、45．5％％选择材料后，使用

5、松散体积法测试各个对比结果，作为确定高强轻骨料混凝土配合比：水泥520kg，m3、净水168k∥m3、轻骨料552k咖’、减水剂3．64k∥m3，水灰比、体积砂率分别为0．34％、40％，预吸水时间1h。3高强轻骨料混凝土性能分析3．1轻骨料高强性能当承载力相同，高强轻骨料混凝土做多可减少40％的混凝土用量，对于部分建筑自重占比大、性能要求高的高层、大跨度或复杂建筑而言，高强轻骨料混凝土的性能、经济性远远高于普通混凝土。使用液压式压力试验机对上述高强轻骨料混凝土配比方案进行实验，实验显示7d内轻骨料混凝土的抗压强度为28d抗压强度的82％，抗压强度

6、在39～52Mpa以内，混凝土干表密度低于1950k咖3，混凝土属于高轻度混凝土。3．2抗震性能分析地震力和上部结构自重呈正相关，轻骨料混凝土的自重低，因而地震力也相对降低。但是轻骨料混凝土的弹性模量高于同级普通混凝土，弹性模量更高表明结构的自振周期更长，混凝土的抗变形性能更加。结构发生破坏后，轻骨料混凝土将消耗更多的变形能量。因此，虽然轻骨料混凝土的地震力更低，但是轻骨料混凝土依旧可提高建筑的抗震性能，增强建筑物抵抗动荷载能力。许多调查数据也表明，陶粒混凝土的抗震系数高达109，而普通混凝土的抗震系数低于90，砖砌体的抗震系数仅为64。总体而言，

7、轻骨料混凝土的抗震性能良好。3．3抗裂性能分析将轻骨料混凝土和普通混凝土放于电镜下扫描．扫描结果显示普通混凝土发生水化作用28d后，普通混凝土的界面形成清晰的微裂缝，并且形成大量ca(0H)2晶体。而轻骨料混凝土在发生水化作用28h后，混凝土界面未形成清晰的微裂缝，部分微小颗粒与骨料孑L隙向融合。此外，电镜扫描结果还显示轻骨料混凝土界面强度高于普通混凝土，热膨胀系数和弹性模量小于普通混凝土。该结果显示轻骨料混凝土2015．11159受气温变化的影响低，冷缩和干缩引起的拉力效应小，表明轻骨料混凝土具有更好的抗裂性能，可延长建筑物使用寿命，降低维修频率

8、，减少维修成本。3．4耐久及耐火性能分析高强轻骨料混凝土可避免土碱集料反应，提高混凝土的放入侵性能，提升混凝土结构的稳定性