高强轻集料混凝土的性能试验研究.pdf

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1、广东建材2012年第2期材料研究与应用高强轻集料混凝土的性能试验研究詹镇峰李从波(广州大学工程材料研究所)摘要：本文以碎石型页岩陶粒为骨料，配制LC30一LC50等级的混凝土，测试混凝土的力学性能和耐久性，并分析其原因。关键词：高强轻集料混凝土；性能；试验研究轻集料种类众多，依据密度不同可分为超轻集料、表4矿渣的物理性能普通轻集料和高强轻集料。不同密度等级轻集料所配制项目活性指数l流动度比密度比表面积S0728}(％)(g／cm。)(m／kg)(％)的混凝土用途不同，只有用高强轻集料配制的混凝土才

2、检验结果87／l952．84459O．27能有足够的力学性能，满足结构物的要求。高强轻集料40％，本试验掺量在0．8％～1．5％之间。混凝土具有轻质高强、高耐久性的优点，其优异的抗渗性能，在国外已广泛应用于大跨度桥梁工程和高层建1．2试验筑。近年来，我国的高强轻集料的研究与生产也取得了轻集料混凝土配合比计算按照《轻骨料混凝土技术较大进展，如宜昌宝珠陶粒，筒压强度高，吸水率小，可规程》JGJ51—2002中第5．3条，采用松散体积法计算。以配制LC50以上的混凝土，本文选择该陶粒为骨料，配混凝土拌和

3、物搅拌采用强制式搅拌机搅拌，陶粒为制出不同等级混凝土，测试相关性能并分析其原因。预湿状态，搅拌时间及投料顺序按照规程JGJ51—2002中第6．2．4条。1原材料及试验混凝土硬化体的力学性能和耐久性试验按照1．1原材料GBSO08l、GB50082中的有关规定进行。轻集料：碎石型页岩陶粒，湖北宜昌宝珠陶粒厂，其2试验结果与分析性能见表1、2；表1陶粒物理性能2．1陶粒混凝土的基本力学性能简压强度堆积密度表观密度粒形系数吸水率(％)陶粒混凝土的基本力学性能试验的配合比见表5，(MPa)(kg／m。)

4、(kg／m。)1h2h4h8h24h148h测试指标包括抗压强度、轴心抗压及弹性模量等力学性6．9790l530f2．62．83．O3．03．614．0能及表观密度，其结果见表6。表2陶粒的颗粒级配表5混凝土配合比设计1m。混凝土各原材料用量(kg)拌和物拌和物强度坍落度扩散度湿容重等级水泥粉煤灰矿渣砂陶粒水外加剂(mm)(Rim)(kg／m。)水泥：韶峰牌42．5普硅，湖南湘乡水泥厂生产，其C302806464708608l8O3．168185365l875物理和力学性能见表3；LC403745

5、05065563819O4．741853551880C5045050505836681955．51873301892表3水泥的物理和力学性能细度安定性凝结时间烧失抗折强度(MPa)抗压强度OIPa)表6试验结果(80um)初凝终凝3d28d3d28d表观轴心抗压弹性抗压强度f(MPa)比强度1．1合格2：243：352．86．O9．730．552．7编号密(k度g／mP)强(M度Paf)模(M量Pa)E7d28d(Mpa·m3~T一)粉煤灰：广州电厂生产的II级灰，其性能符合LC30184533．

6、72635029．941．622．55LC40l85042．52685040．O50．327．19GB1596对II级灰的品质要求；LC50187545．22695042．853．028．27矿渣：韶关钢铁厂生产，物理性能见表4；外加剂：DaracemS20C高效减水剂，水剂，浓度为从表6的测试结果可看出：该陶粒配制的混凝土密31—材料研究与应用广东建材2012年第2期度在1850kg／m。，比普通混凝土的密度减轻23％左右，相集料与水泥石界面的粘结强度，劈裂破坏时，是沿着集应的比强度(强度与密度

7、比)提高30％左右。弹性模量为料界面而破坏；但对于轻集料混凝土来讲，陶粒的强度(2．63～2．695)×104MPa，比同等级普通混凝土的弹性相对较低，而且，水泥石与陶粒的界面结合得较紧密，粘模量_1]((3．0～3．45)×104MPa)低12％~22％。结强度较高，所以破坏时，一般会贯穿集料颗粒。图1轻集料混凝土弹性模量低的原因不难解释，主要是为两种混凝土劈开后的断面，可以看出，陶粒混凝土有陶粒的强度比普通骨料低造成的。陶粒混凝土弹性模量贯穿陶粒现象。所以，陶粒混凝土的劈裂抗拉强度低于低，使得

8、在同样荷载作用下，变形比普通混凝土大，有利普通混凝土的主要原因是陶粒的强度低。于改善建筑物的抗震性能和抵抗动荷载的作用，这是陶粒混凝土的抗震性能好于普通混凝土原因之一。2．2陶粒混凝土与普通混凝土劈裂抗拉强度对比按照表7的配合比成型试件，测试劈裂抗拉强度，试验结果分别见表8。一表7劈裂抗拉试验混凝土配合比(kg／ma)粗骨料与匕陶粒混凝土鼍断裂界面图2陶粒混⋯凝～土一抗⋯渗’试件断面编号水泥粉煤灰矿渣砂骨料1骨料2外加剂水坍落度(陶粒)(石)(1nln)2．3陶粒混凝土的耐久性13