高性能轻骨料混凝土试验研究
纤维增强轻骨料混凝土力学性能试验研究
『 ９ Ｊ Ｊ Ｉ Ｔ ａ ｏ ． Ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｐ ｅ ｒ ｍ ｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｍ ｉ ｅ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｅ — ｌ ｕ ｒ ｅ ｆ ｏ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｉ ｎ ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｎ ａ ｎ ｏ － Ｓ ｉ Ｏ ｚ ［ Ｊ 】 ． Ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ Ｒ ｅ —
理 分析 新 型 建筑材 料 ， ２ ０ ０ ９ （ ８ ） ： ６ ８ — ７ １ ．
ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ＂ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｆ ｒ ｅ ｅ ｚ ｅ ／ ｔ ｈ ａ ｗ ［ Ｊ ］ ． Ｃ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ
４
结论
研究表明 ， 掺入 ３ ０ ％～ ４ ０ ％粉 煤 灰 、 水胶 比 ０ ． ３ ５ ～ ０ ． ３ ９ 、
【 ５ 】 吴 中伟 ． 高 性 能 混 凝 土 一绿 色 混 凝 土 『 Ｊ ｌ ’ 混凝士与水泥制 品 ，
２ ０ ０ ０ （ １ ） ： ３ － ６ ．
【 ６ 】 吴 建华 ， 蒲心 诚 ， 刘芳 ． 大掺 量粉 煤灰 高性 能 混凝土 配制 技术 【 Ｊ Ｉ ．
ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ， ２ ０ ０ ５ ， ３ ５ （ １ ０ ） ： １ ９ ４ ３ — １ ９ ４ ７ ．
【 １ ０ ］ ０ ｔ 建． 大 掺 量粉 煤灰 高性 能混 凝土 的试验 研 究『 Ｊ １ ． 浙 江科 技学 院 学报 ， ２ ０ ０ ７ （ ３ ） ： ２ ０ ８ — ２ １ １ ．
大坍落度高性能轻骨料混凝土的研究
轻骨料混凝土具有轻质 高强、 隔热、 抗震、 耐火等优异 技术性能， 在高层建筑 、 防火结构、 抗震结构 、 大跨度屋面、 桥 梁、 、 隧道 浮式结构和海洋工程等领域有着广泛的应用前景 对轻骨科混凝土的研究目 主要停留在高强轻骨科混 前 凝土的研究阶段 ． 高性能轻骨料混凝土是未来的必然发展 趋势＝ 发展高性能轻骨料混凝土的关键是轻骨科的性能： 目 前有 ２ 种看法： 一种是高性能轻骨料必须与普通骨料有相
ａ ｇｒ ｇ ｌ ｇ ｅ ａ ｅ… ｒ 【 ｉ ｅ ｎｓ ｕ ｉｄ ｅｅｈ ｓｂ ｅ ｔ ｄｅ
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ： ｇｈ ｐ ｒｏ ｙｗ ｒ ｈｉ ｅ ｆ
ｎ ｅ ｈ ｈ ｇ ｒ ｇ ｅｃ ａ ｒｔ ｆｙ ａ ｈ ｃａ ｅ ａ ｓｔ ， ｍ ｐ ］ｓ ｓ ｒ ｎ ｔ ａ ｍ ｉ ｔ ｒ ｓ ｃ ｇ ｌａ ｇ ｅ ａｔ ｏ ｃ ｅｅ ｙ ｃ ｒ ｍｉｉｅ ｄｕ Ｌ Ｌ ｏ ｓ ｔ ｅ ｇ ｈ． ｄ ｘ ｕ ｅ
下， 研制出初始坍 落度为 ２ ０ｍ ６ ａ ｎ后坍落度损 失 ３ ｍ 的可满足施工 要求 的高性能轻 骨料混凝 土 研究 ｒ ４ ｍ，０ｒ ． ｉ ８ｍ 掺台 料、 外加剂对轻骨料混凝土坍落度及抗压 强度的影响 。
关键 词 ： 高性能轻骨料混凝土 ； 粉煤蕺牯 土陶粒 ； 坍落度损失 ； 强度 ； 掺台料 ； 外加剂
ｈｇ ￣ｒ ｒ ｈ ｌ ｈ ｇ ｒ ｇ ｌ ｎ ㈣ ｉｈ ｔｅｔ ｉ ｔａ ｇ ｅ ａ ｅａ ｄ ｇｔ ｇ ｐ ｅ ａｒ ｔ ｎ ｐ ｃ ｓ ｂ ｛ ａ ￣ｏ ｎｔａ ｔ ｍｐ ｃ ｔｏ ｍｉ ｎ ｔ Ｔ… ｒ ｐ ａｉ ｒ ｅｓ ｙ ＴＬ Ｎ ｔｉ ｉｉｌｓｕ ｏｎ ｒ ｌ ｘｉｇ ｗ￣ ｅ ｏ ｏ ｅ
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高强轻集料混凝土的性能试验研究
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 Ｌ３一Ｃ０ Ｃ０Ｌ５ 等级的混凝土， 测试混凝土的力学性能和
耐 久 性 ， 分析 其 原 因 。 并
项目 活性指数 ｌ动度比 密度 比 流 表面积 Ｓ ０
７ ２ ｝ （） ８ ％ （／ ｍ） ｇｃ。 （ ｋ ） ｍ／ ｇ （） ％
检验结 ８ ／ ｌ ９ 果 ７ ５
２８ ． ４
４９ ５
Ｏ２ ．７
４ ％ 本试 验掺 量在 ０ ８ ～ １ ５ 之 间 。 ０， ．％ ．％
表
６ 试 验 结 果
表 观 轴 心抗 压 弹 性 抗 压 强度 ｆ Ｍ ａ 比强度 （Ｐ ） 编 号 （ｇ ｍ） 强Ｍ ａ 模量 ） 密度 Ｐ （Ｐ ｆ （Ｐ Ｅ 度 ） ７ ｋ ／ Ｍ ａ ｄ ２ ｄ （ｐ ・ ３Ｔ ） ８ Ｍ ａ ｍ ￣ 一
Ｌ ０ １ ４５ Ｃ３ ８ Ｌ ４０ ｌ ０ Ｃ ８５ Ｌ ０ １ ５ Ｃ５ ８７ ３ ７ ３． ４ ５ ２． ４ ２ ５． ２６３ ０ ５ ２６ ０ ８５ ２６ ０ ９５ ２９ ．９ ４０ ．Ｏ ４２ ．８ ４１ ６ ． ５ ３ ０． ５３ ０ ． ２ ５５ ２． ２ ７．１ ９ ２ ２７ ８．
． 验 ２试 性 能 ，在 国外 已广 泛应 用 于 大 跨度 桥 梁 工 程 和 高层 建 １ 轻集 料混 凝土 配合 比计 算按 照 《 轻骨料 混 凝土 技术 筑 。近年 来 ， 国 的高强 轻集 料 的研 究 与生 产 也取 得 了 我
Ｊ Ｊ １２ ０ ． 采用 松散 体积法 计算 。 较 大 进 展 ， 宜 昌宝珠 陶粒 ， 如 筒压 强 度 高 ， 吸水 率 小 ， 可 规程》 Ｇ ５ — ０ ２中第 ５ ３条 ， 混凝 土拌 和物 搅拌 采用 强制 式搅 拌机 搅 拌 ， 陶粒 为 以配 制 Ｌ ５ Ｃ ０以上 的混凝 土 ， 文 选择 该 陶粒 为 骨料 ， 本 配 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 Ｊ Ｊ １ ２ ０ Ｇ５— ０ ２ 中第 ６ ２ ４条 。 ．． 混 凝 土 硬 化 体 的 力 学 性 能 和 耐 久 性 试 验 按 照 Ｇ Ｓ ０ Ｇ ５ ０ ２中的有关 规 定进行 。 Ｂ Ｏ ８ 、Ｂ ０ ８ ｌ
轻骨料混凝土阻尼试验研究
收稿日期基金项目湖南省自然科学基金资助项目(58)作者简介柯国军(6),男,湖北荆州人,南华大学城市建设学院教授主要研究方向高性能混凝土材料第21卷第3期南华大学学报(自然科学版)Vol .21No .32007年9月Journal of Unive rsity of S outh Chi na (Science and Technol ogy )Sep.2007文章编号:1673-0062(2007)03-0001-05轻骨料混凝土阻尼试验研究柯国军,张海捷,陈振富,雷 林(南华大学城市建设学院,湖南衡阳421001)摘 要:用长方体试件采用悬挂自由振动方式来测定轻骨料混凝土的阻尼比,研究了页岩陶粒混凝土阻尼比与强度、响应频率等参数之间的关系,并通过对粗骨料界面进行涂油弱化处理,测试处理前后轻骨料混凝土阻尼比变化情况,为研究混凝土界面与阻尼比之间关系打下了一定的基础.关键词:轻骨料混凝土;界面;弱化处理;阻尼比中图分类号:T U528 文献标识码:AStudy on the Dam p i ng Ra ti o of L i ght Aggr ega te Con cr eteKE Guo 2jun,ZHANG Ha i 2j i e,C HEN Z hen 2fu,L E I L i n(School of U r ban Construc tion,University of S outh China,H engyang,H unan 421001,China )Abstrac t:Hanging cuboid speci m en and free vibrati on method was e mployed t o measure the da mping rati o of light weight aggrega te concrete .The r elati onship bet ween damping rati o and s om e fac t ors,such as compressive strength and r e s ponse frequency,wa s studied in this paper .Then the light aggr egate was oiled to m ake the interf ace weak and the influence t o da mping rati o was tested .The results a r e helpful f or studying the relationshi p bet ween da mping r a tio and c oncrete inte r face .Key wor ds:light aggr egate concrete;interface;weakened trea t m ent ;damping rati o 笔者曾采用一端固支一端自由的T 形试件来研究轻骨料混凝土的阻尼比[1-2],得出了一些有用的试验结果.为了进一步探明混凝土产生阻尼的内在规律性,本文用长方体试件采用悬挂自由振动方式来测定轻骨料混凝土的阻尼比.轻骨料混凝土抗震性能好已是共识,其表观密度小,与同强度等级普通混凝土相比,变形大且弹性模量低,因此有利于改善建筑物的抗震性能和提高抵抗动荷载作用的能力.材料的阻尼比是衡量材料本身减振性能的重要指标,高阻尼的混凝土必然有着较好的减振抗震性能.本文研究了页岩陶粒混凝土阻尼比与强度、响应频率等参数之间的关系,同时,通过对粗骨料界面进行适当的弱化处理(对页岩陶粒表面进行涂油处理),测试处理前后轻骨料混凝土阻尼比变化情况,以期为研究混凝土界面与阻尼比之间关系打下一定的基础.从以前研究结果看[2],在强度相近时,轻骨料混凝土的阻尼比低于普通混凝土的阻尼比,这可:2007-09-07:0JJ4002:194-.:.能是轻骨料混凝土界面较普通混凝土界面结合紧密所致,通过对粗骨料界面进行适当的弱化处理应能提高混凝土的阻尼比.1 试验原材料1)机油40号机油.2)骨料细骨料采用河中砂.粗骨料采用页岩陶粒,其性能见表1.涂油页岩陶粒制作方法:将干燥的页岩陶粒在机油中浸润20m in,捞出沥干备用.3)水泥普通水泥32.5级(用于配制LC20混凝土)和普通水泥42.5级(用于配制LC30、LC35、LC40、LC50的混凝土).表1 页岩陶粒性能Tab le 1 P r oper t i es of sha le ceram site类别密度等级堆积密度/(kg m -3)筒压强度/MPa1h 吸水率/%颗粒级配碎石型9008526.96.2合格2 试验方法2.1 试件制作抗压强度测试按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》G B /T50081-2002进行.混凝土抗压强度试验的试件尺寸为150mm ×150mm ×150mm ,试件采用标准养护.阻尼比测试试件尺寸为450mm ×100mm ×150mm ,450mm ×100mm ×75mm 和450mm ×100mm ×50mm 三种,每个配合比每种尺寸制作3个试件.每个试件的每个敲击面(即激励面)测试2次,3个试件每种激励面共测出6个阻尼比,用其算术平均值作为该激励面的阻尼值结果.粗骨料涂油与不涂油试件的配合比相同,所有阻尼试件均采用标准养护.2.2 测试方法阻尼比测试采用自由衰减法收集试件频响函数等参数,再通过模态分析软件计算相应响应频率下的阻尼比.试验装置与所用仪器如图1所示.试验时,将试件两端水平搁置在有足够长度的细尼龙绳上,轻轻敲击试件的激励面(加速传感器和电荷放大器粘贴在敲击面的相对面),使试件产生自由振动,由于有阻尼存在,振幅将随时间衰减,最后趋于消失.利用传感器、放大器、动态信号分析仪及微机处理系统等仪器,测定混凝土受振动后自由衰减时程曲线,相应的导纳分析频响函数曲线,对相应的一阶响应频率采用峰值拾取法,求出试件的阻尼比.因试件横截面非正方形,所以可以通过改变试件敲击面来改变响应频率,得到不同响应频率下的阻尼比.锤击点至传感器之间的水平投影距离为振动构件弯曲高度,不同的弯曲高度则对应产生不同的响应频率.图 悬挂式自由衰减法测试混凝土阻尼装置图F T y f f 2南华大学学报(自然科学版) 2007年9月1i g .1e sti n g dam p i n g s stem o h an g i n g -r ee v i b ra tio n m e th od3 试验结果试验中,用未经涂油处理的页岩配制了LC50、LC40、LC35、LC30和LC20混凝土,用涂油轻骨料配制了“涂油LC40”和“涂油LC30”混凝土.混凝土28d抗压强度,不同激励面的一阶响应频率和阻尼比等主要性能参数见表2.阻尼试件敲击振动的典型自由衰减曲线、频响函数、相干函数如图2所示.表2 轻骨料混凝土相关测试结果Ta b le2 Te sti ng r esu lts of li ghtwe i gh t a ggr ega te concr etes试件参数试件尺寸(mm)及激励面450×100×150450×100450×150序号1序号2450×100×75450×75450×100序号3序号4450×100×50450×50450×100序号5序号6LC20响应频率/Hz22071680165413311655953阻尼比/%0.880.900.961.011.051.19LC30响应频率/Hz22181682167913561681963阻尼比/%0.850.780.950.990.981.13LC35响应频率/Hz231217821746141917281008阻尼比/%0.720.770.920.980.951.09LC40响应频率/Hz228517931707142816941000阻尼比/%0.680.730.900.940.891.07LC50响应频率/Hz226717551722141117211010阻尼比/%0.660.720.900.970.921.03涂油LC40响应频率/Hz20971580154412461582894阻尼比/%0.850.980.991.171.071.29涂油LC30响应频率/Hz21071628158912951599931阻尼比/%0.910.951.151.181.261.44 注:阻尼比均为在第一阶响应频率下自由振动的值.图2 阻尼试件敲击后自由振动的典型曲线F ig.2 Typ ica l cur ve an d fun ct i o n of the fr ee v i bra tio n of dam p i ng-spec i m en 由图2可以看出,混凝土试件的衰减曲线正常,频率-响应函数可以清楚看到1阶响应频率,相干函数在阶范围内相干较好(接近系数),所以借助模态分析软件,采用峰值拾取法获得1阶响应频率下的模态阻尼比真实可靠,具有可比性.根据表分析得到,无论何种试件,对于同种激励面,即在响应频率相近的情况下,混凝土的阻3第21卷第3期 柯国军等:轻骨料混凝土阻尼试验研究1 1.02尼比均随抗压强度增加而下降,如图3所示.对于相同的配合比,轻骨料混凝土粗骨料涂油处理后,其强度下降,阻尼比明显提高.“涂油LC40”混凝土的阻尼比平均提高达23%,“涂油LC30”混凝土平均提高达21%.图4是LC40和LC30粗骨料涂油前后各激励面的阻尼比.混凝土作为土木工程中承重结构材料,研究混凝土阻尼特性时,必须兼顾其抗压强度和弹性模量等力学性能.目前存在的问题是强度高的结构材料阻尼值小,变形能力小,而阻尼高的材料强度低,没有足够的承载能力,因而不能作为结构材料使用.本次试验中,如果仅考虑粗骨料涂油对混凝土强度影响的方面,可以选择相近抗压强度的混凝土阻尼试件作比较.数据表明,强度相近时,涂油试件的阻尼比高于未涂油试件的阻尼比,高出值达12%～18%.图5是“涂油LC40”(抗压强度33.0MPa )与未涂油试件LC30(抗压强度30.7MPa)、LC35(抗压强度36.9MPa),“涂油LC30”(抗压强度24.8MPa )与未涂油试件LC20(抗压强度23.7MPa ),在不同激励面下的阻尼比.注:No .1～No.6表示表2中所有非涂油混凝土对应的6个激励面图3 不同响应频率下,阻尼比随强度变化关系F i g .3 Va r i a t i on of dam p i n g r a tio a s co m pr essivestr ength r ises i n d i ffer en t fr equen cy图4 粗骨料涂油处理前后阻尼比F i g .4 Dam p i ng ra tio between the oiled a nd non -oiled spec i m en i n sam e m ix pr opor tion图5 强度相近的涂油试件与未涂油试件阻尼比F 5 D 4南华大学学报(自然科学版) 2007年9月ig .am p i n g ra t i o b etw een th e o il ed an d n o n -o i led spec i m en i n c lo s e com p r essi ve stren g th 本文对粗骨料表面弱化处理,采用了在骨料表面涂抹普通机油的方法,比较混凝土阻尼变化情况,以期从骨料界面角度揭示混凝土内部能量耗散的机制.对轻骨料涂油,至少产生两个方面的影响:第一,机油包裹粗骨料表面形成油膜,阻碍了陶粒的吸水作用,从而阻碍了粗骨料与水泥之间的化合作用,使页岩陶粒与水泥石之间的化学结合层变薄、变弱;第二,涂油后的页岩陶粒表面变光滑,与水泥石的机械啮合力减小.所以,涂油后混凝土抗压强度下降,粗骨料与水泥石之间的滑动摩擦增加,提高了混凝土消耗能量的能力,从而阻尼比提高.另外,同一配合比试件中,从表2中不难看出,随响应频率(弯曲高度)的减小,所测阻尼比值有提高的趋势(图6为轻骨料混凝土在不同响图6 阻尼比随响应频率的变化关系F i g.6 Dam p i n g r a t i o with d iffer en t r espon sefr equen cy i n s am e m i x pr opor ti on应频率下与阻尼比关系的一次拟合曲线,曲线呈递减函数).根据模态理论,系统的刚度、阻尼和质量均能影响相应的频响函数,刚度减小、阻尼提高或质量增大都会引起共振频率减小,另外实际试验中也受衰减过程中所受的空气阻尼影响,所以试验结果与模态理论基本一致.4 结论1)用长方体试件采用悬挂式自由振动方式测试轻骨料混凝土阻尼比时,在响应频率相近的情况下,轻骨料混凝土的阻尼比随抗压强度增加而下降.这与作者曾采用一端固支一端自由的T 形试件来研究轻骨料混凝土的阻尼比所得的试验结论是一致的[1-5].2)页岩陶粒表面涂油弱化处理后,轻骨料混凝土阻尼比值可提高20%以上.3)混凝土强度相近时,页岩涂油的混凝土试件的阻尼比高于未涂油试件的阻尼比,高出值平均为15%.4)随响应频率(弯曲高度)的减小,所测得的混凝土阻尼比值有提高的趋势,与模态理论基本一致.参考文献:[1]柯国军,郭长青,胡绍全,等.轻骨料混凝土阻尼比研究[J].混凝土,2002(10):34-37.[2]柯国军,郭长青,胡绍全,等.混凝土阻尼比研究[J].建筑材料学报,2004,7(1):35-40.[3]柯国军,胡绍全,郭长青,等.羧基丁苯胶水泥混凝土阻尼值的探索性研究[J].四川建筑科学研究,2003,29(1):60-63.[4]柯国军,陈俊杰,石建军,等.混凝土阻尼试验研究及其机理分析[J].噪声与振动控制,2005(10):60-63.[5]陈振富,柯国军,胡绍全,等.羧基丁苯聚合物混凝土小变形阻尼研究[J].防灾减灾工程学报,2003,23(4):41-44.5第21卷第3期 柯国军等:轻骨料混凝土阻尼试验研究。
轻骨料混凝土梁受弯力学性能试验研究
罐 葚 葑
茎 ｉ 一
（ １ ）
（ ２ ）
４ 结 论
图７ 沿梁高的梁体表面 平均应变
圈５ Ｔ Ｃ Ｉ Ｉ Ｉ 梁 在 各 应 力 水 平下 的 裂缝 分 布
３ ． ２ 正 截 面承 载 力
随着轻骨料取代率的增加 ， 对劲性轻骨料混凝土梁 的正 截面承载力进行试 验 ， 其计算公 式均为
２ 试 验研 究 ２ ． １ 试 件 设 计 与 制作
混凝 土梁加载试验装置 ， 包括试验 梁和加 载装置 ，试验
梁加载系统（ 如 图 ２所 示 ） 。
试验共设计 ３根矩形 截面试 验 梁。３根试验 梁采 用相 同的设计尺寸及配筋 ， 可以保证试 验梁底保护层和侧保护层
相 同． 具体试验参数如下。 （ １ ） 试件尺寸 ： 尺寸对结果 的影 响很大 ，矩形 截面试验
图３ Ｔ Ｃ Ｉ 梁在各应力水平下的裂缝分布
（ ２ ） Ｔ Ｃ Ｉ Ｉ 梁
Ｔ Ｃ Ｉ Ｉ 梁在各应力水 平下的裂缝分 布如 图４所 示。
（ ３ ） Ｔ ＣⅢ梁
Ｔ ｃ Ⅲ梁在各应力水平下的裂缝分布如 图 ５ 所示 。
作者简介： 吴毅斌（ １ ９ ８ ０一 ） ， 男， 广东韶关人 ， 工程师 ， 主要从事公路与桥梁工作和研究。
２ ０ １ ３ 年 第１ ２期 （ 总第 ２ ３ ８期）
黑龙 江交通科 技
ＨＥＩ Ｌ ＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ Ｉ ＡＯＴ Ｏ ＮＧ Ｋ Ｅ Ｊ
Ｎ ｏ． １ ２， ２ ０ １ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ３ ８ ）
轻 骨料 混 凝土 梁受弯 力学 性能试 验研 究
段， 是指从从加载开始 至第一条 裂缝 出现前这一 阶段 ， 试 验
轻骨料混凝土研究报告
轻骨料混凝土研究报告
轻骨料混凝土是一种以矿渣、水泥等为主要原料，加入适量的骨料，控制比表面积和粒度分布，并添加适量的发泡剂充分膨胀而成的一种轻质混凝土。
其优点为保温隔热性好、强度高、重量轻、成型性好、施工方便等。
本研究对轻骨料混凝土的制备工艺进行了研究，包括原材料的选取、配合比的设计、制备工艺的优化等方面。
通过实验分析发现，合适的骨料粒度分布和比表面积，可以使得轻骨料混凝土的抗压强度和抗拉强度得到有效提升；适量的发泡剂可以使得轻骨料混凝土的密度进一步降低，同时保证其性能。
研究还对轻骨料混凝土的力学性能进行了测试，结果表明，轻骨料混凝土的抗压强度、抗拉强度、弯曲强度等性能都较好，符合工程要求，并且其抗冻融性能也比较高，可以适用于各种建筑和工程领域。
本研究为轻骨料混凝土的工艺研究和应用提供了基础和参考，为新型建筑材料的研究和开发提供了一定的参考和借鉴。
高性能轻骨料混凝土性能刍议
（ ） 四 适量 饮 酒
２０ （ ３ ） ０２第 版 ．
虽然少量 的饮酒 不会对血压造成立 即的作用 。但 是 ，无论 ［１ 晶， ２． Ｅ － 越海平．影响 高血压 患者限盐行为的 因素调 查叽 是收缩压还是舒 张压 ，都 与每天 的饮酒量相关 。与不饮酒 的人 护 理 杂 志 ，０ ３ （８ ． ２０ ，３ ）
分 。从 材 料 的 “ 能 ” 的 含 义 而 论 ， 既包 括 力 学 性 能 的 概 念 ， 性
１０ ｍ，经时坍落度损失很小 ，拌合物稳定性 较好 的大 流动性 ８ｍ
３ 抗震 性 能 强 。 由于 轻 骨料 混凝 土 密 度 小 、 质 量 轻 、 弹 性 ．
也 还 包 括 一 些 非 力 学 性 能 的 概 念 ，如 高 填 充 性 、 不 离 析 、抗 渗 泵送轻骨料混凝土，其可行性 和经济性得到很大 的提高。
中得到应 用 ，但相对 国外 而言 ，我国高强轻骨料混凝土 的发展
轻 骨 料 混 凝 土 （Ｃ 是 指 采 用 轻 粗 骨 料 、 轻 砂 （ 普 通 仍有很大 的差距 。在国外 ，Ｌ ６ Ｌ ９ 的高性 能轻 骨料 混凝 土 Ｌ） 或 Ｃ０ Ｃ０ 砂） 、胶 凝 材 料 和 水 配 制 而 成 的 干 表 观 密 度 不 大 于 １ ５ ｇ ｍ～ ９ ０ｋ － ３ 已经 开 始 在 工 程上 应 用 ，而采 用 密 度 等级 为９ ０ 高 强 优 质 轻 骨 ０的 ０ ０ｋ ・ｌ３ ｌ ４ ＭＰ 的混凝土。 以粉煤灰为 主要原 料 ，掺加适量粘结剂 ，经加 工成 料 ， 已 可 配 制 出 表 观 密 度 为 ２ ７ ｇＩ一 ，抗 压 强 度 为 １０ ａ 的高性能轻骨料混凝土 ，其 比强度可高达６ 。 ７ 球 ，烧 结 或 膨 胀 而 成 的一 种人 造 工 业 废 料 轻 骨 料 ，具 有 表 观 密 度 小 、强 度 高 、保 温 、 隔 热 、 耐 火 、抗 震 性 能 好 等 优 良 性 能 ，
轻骨料混凝土研究现状综述
轻骨料混凝土研究现状综述摘要：轻骨料混凝土是一种新型多功能材料，具有良好的经济效益和发展前景。
本文主要对轻骨料混凝土的国内外研究进展进行了介绍，同时总结了目前应用中存在的主要问题。
关键词：轻骨料混凝土现状问题中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：轻骨料混凝土是指以天然多孔轻骨料或人造轻骨料作粗骨料，天然砂或轻砂作细骨料，用硅酸盐水泥、水和外加剂（或不掺外加剂）按配合比要求配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。
与普通混凝土相比，轻骨料混凝土具有轻质（重量减轻20%～40%）、抗震性好、抗裂性好、耐火性好等诸多优点。
一、国外研究现状轻骨料混凝土最早由美国研制，距现在已有百年历史，1913年美国研制成功了页岩陶粒(国外又称膨胀页岩)，用它配制了抗压强度为30mpa～35mpa 的轻集料混凝土，并在1928年将这种混凝土进行商业生产，此后轻骨料混凝土开始应用于桥梁、船舶制造和房屋建筑工程中。
1967～1969年美国采用干表观密度为1840 kg/m3的轻骨料混凝土修建了52 层218 米高的休斯顿贝壳广场大厦，取得了显著的技术经济效益。
2001 美国用轻骨料混凝土建成了总长2716 米的benicia-martinez 桥（林同炎国际咨询公司设计），所用轻骨料混凝土28 天抗压强度为45mpa，干表观密度1920kg/m3。
由于海洋开发的需要，在美孚石油公司等企业的资助下，美国和加拿大的科研机构联合开展了严酷环境下高强轻骨料混凝土的综合研究，取得了丰硕的成果，现在利用高强轻骨料混凝土建造的石油开采平台已经开始投入使用。
日本在第二次世界大战后才开始发展轻骨料，1955年开始生产和使用轻骨料混凝土，此后迅速推广使用，并于1998 年成立了一个由18 家公司组成的高强轻骨料混凝土研究委员会，专门研究粉煤灰轻骨料混凝土。
日本不仅用轻骨料混凝土建造民用与工业建筑，还在城市公路、铁路桥梁及海洋构筑物中广泛使用。
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高性能轻骨料混凝土试验研究
摘要：在高性能轻骨料混凝土的研究中，我们不仅与高强混凝土的研究紧密结合起来，而且也吸取普通高性能混凝土中有益的经验教训。
为做好技术储备工作，我们采用“四掺法”配制高性能轻骨料混凝土。
关键词：高性能轻骨料混凝土；抗渗性能试验；四掺法
高性能轻骨料混凝土是21世纪混凝土的发展方向，和其他任何新生事物的发展规律一样，都要经历一个漫长而又曲折的发展过程，但目前人们对轻集料使用有保守、片面的认识，导致轻骨料混凝土的发展缓慢，据有关专家统计在高层、大跨度的工程中，采用轻骨料混凝土可使工程造价降低10%～20%，即使国产的高强陶粒一时供不上，使用进口的陶粒时，也可降低造价5%～10%，这样的经济效益十分巨大。
在高性能轻骨料混凝土的研究中，我们不仅与高强混凝土的研究紧密结合起来，而且也吸取普通高性能混凝土中有益的经验教训。
为做好技术储备工作，我们采用“四掺法”配制高性能轻骨料混凝土。
一、试验方案
（一）原材料
水泥：河北太行山42.5级普通硅酸盐水泥。
陶粒：选用天津红星福利新型建材制品厂生产的普通圆球形粘土陶粒。
密度等级为600级，筒压强度为3.0MPa，粒径为5～16mm。
砂子：通过中砂和细砂复配而成的。
粉煤灰：衡水衡冠Ⅰ级粉煤灰。
外加剂：自制ZYM复合型“引气增稠自密实泵送剂”，减水率为18%～22%，主要作用为引气、增稠、保水、密实和减水。
矿粉：邢台S95级矿粉。
硅粉：含硅量≥82%。
水：饮用水。
（二）配合比设计及试验
1．配合比。
采用体积法进行配合比设计，设计强度为LC40，在满足配合比设计的前提下，我们选定以下几个配合比，通过试拌和试泵进行比较。
配合比见
表1：
注：为接近实际，我们用搅拌站的设备进行生产。
2．拌合物性能试验见表2：
以上生产的混凝土，做完检测后，留够足量的抗压、抗渗试块后，在厂内存放90分钟后开始模拟生产施工，用37m泵车做泵送试验。
结果表明，汽车泵则能够顺利泵送，没有出现堵管现象。
（三）试验结果及其分析
1．抗渗性能试验。
使用北京HS40型混凝土渗透仪，试验每隔8小时加压0.1MPa，试验中当压力表度读数至3.8MPa，稳定8h后停止试验，所测试件全部完好，无一渗漏。
（1）陶粒粗糙的外表面和轻质多孔，使陶粒混凝土在搅拌时吸水，在轻骨料吸水时，内部产生空气密闭现象，在混凝土中形成储备孔，产生的大量微小气泡占据着混凝土的自由空间，切断了毛细管的通道，堵塞了混凝土的空隙，降低了轻骨料混凝土的局部水灰比，减少了体积内游离水，降低了混凝土的泌水率；陶粒在混凝土中具有吸水和供水的“双重”作用，它为集料和胶结材料的湿度平衡起了一定作用，并增加了骨料表面附近水泥的密实性，改善了集料周围界面区的结构，使轻骨料与水泥石界面粘结牢固，从而形成了阻止水流的有效屏障，提高混凝土的抗渗性能。
（2）粉煤灰、矿粉和硅粉的三重加入，改善混凝土的内部结构。
具体表现为：形态效应，多种胶凝材料的良好级配，降低了空隙率，增加了反应表面积，促进了水化反应，增加了混凝土的密实度；多种微小颗粒的叠加作用，使火山灰反应更为明显，增加了C-S-H凝胶（水化硅酸钙）的数量，阻塞了毛细管作用，使轻骨料与水泥界面过渡区得到了进一步强化，提高了混凝土的密实度和后期强度。
以上两个方面可以看出，胶凝材料良好的级配，使混凝土的空隙率大幅度降低，结构更加密实，抗渗性能也显著提高。
（3）在高性能轻骨料混凝土的试验中我们采用自制的ZYM型“引气增稠自密实泵送剂”，这种高性能混凝土专用外加剂的加入使拌合物的塑化性提高，泌水和离析现象显著减轻，降低了水灰比，减少了混凝土中游离水的存在，增强了
密实度，提高了混凝土的抗渗透性。
（4）中砂和细砂良好的级配，降低了空隙率和总表面积，在水泥用量一定的情况下，改善拌合物工作性能，提高混凝土的密实性、强度和抗渗性能。
2．抗冻性能试验。
采用慢冻法，其重量及强度损失见表3。
表3 抗冻性能试验结果
注：3号为C60高强混凝土。
抗冻性是反映混凝土耐久性的主要指标之一。
表3可以看出本技术配制的轻骨料混凝土的抗冻性能好于普通混凝土，其原因分析如下：
（1）普通骨料混凝土受冻破坏时，破坏往往发生在粗骨料与水泥石接触的界面上。
而轻骨料混凝土受冻时，由于轻骨料表面粗糙多孔，且具有一定火山灰活性，再加上轻骨料本身的吸水作用，能较多地吸取水泥浆中的水分，提高水泥浆与骨料间粘结强度及水泥浆在混凝土中的骨架作用，改善了界面过渡区的结构，从而增强了混凝土的抗冻性能。
（2）由于普通骨料混凝土中的碎石与水泥浆的弹性模量相差悬殊，其结构是一种弹性极不协调、不均质的材料；而轻骨料本身弹性模量与砂浆的弹性模量比较接近，陶粒与水泥砂浆则为一种弹性较协调、较匀质的材料。
因此，在冻融循环作用下，混凝土内部不易产生较大的应力集中，从而具有较强的抗冻能力。
（3）从表3的试验结果来看，3组混凝土试样的抗冻性能均达到300次抗冻循环要求，掺入硅粉的试样2，混凝土抗冻性能最高。
其原因在于矿粉、硅粉的颗粒很小，比水泥颗粒小20-100倍，可以充填水泥颗粒之间的空隙，使混凝土密实，大大提高了混凝土的抗渗性能，很大程度上减少了造成冻害的毛细孔水的数量。
二、总结
1．中砂和细砂的合理复配，在水泥用量一定的情况下，能够改善拌合物工作性能，提高混凝土的密实性、强度；
2．矿物掺合料多重效应的共同作用，不仅改善了拌合物的工作性能，还使高性能轻骨料混凝土空隙率降低，结构更加密实；
3．通过矿物掺合料的加入和外加剂的改进，即“四掺法”的应用技术，在保
证新拌混凝土不离析分层的情况下，具有良好的施工性能，较高的力学性能，同时抗冻、抗渗性能和收缩性能也得到了较好的发挥。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看。