醫(yī)學資料4.1.4輕骨料混凝土

1、 輕骨料混凝土 2021/7/18 星期日輕混凝土的分類（1）輕集料混凝土（2）多孔混凝土（3）輕集料多孔混凝土（4）大孔混凝土2021/7/18 星期日大孔混凝土2021/7/18 星期日加氣混凝土2021/7/18 星期日國外工程應用情況休斯頓貝殼廣場2021/7/18 星期日國外工程應用情況Canary Wharf塔樓2021/7/18 星期日國外工程應用情況Stolma Bridge2021/7/18 星期日國外工程應用情況Raftsundet Bridge2021/7/18 星期日用于房屋建筑外墻板的非結構體系中對輕集料及輕集料混凝土進行研究雖然在工程中已應用于結構承載體系中，但技術

2、水平與國外相比仍有很大的距離國內輕骨料混凝土研究狀況上世紀50年代上世紀90年代目前2021/7/18 星期日國內工程應用情況武漢琴臺劇場2021/7/18 星期日國內工程應用情況珠海國際會議中心2021/7/18 星期日國內工程應用情況武漢證券大廈2021/7/18 星期日國內工程應用情況蔡甸漢江大橋2021/7/18 星期日國內工程應用情況武漢市外環(huán)線橋面改造2021/7/18 星期日泡沫混凝土加氣混凝土砌塊適用于承重和非承重的內墻和外墻。加氣混凝土條板可用于工業(yè)與民用建筑中，做承重和保溫合一的屋面板和墻板。條板均配有鋼筋，鋼筋必須先經防銹處理。另外還可用加氣混凝土和普通混凝土預制成復合墻

3、板，用作外墻板。注：蒸壓加氣混凝土的吸水率高，且強度較低，所以其所用砌筑砂漿及抹面砂漿與砌筑磚墻濕不同，需專門配置。墻體外表必須做飾面處理。2021/7/18 星期日2.輕骨料混凝土的定義及分類 2.1定義 凡是用輕粗骨料、輕細骨料（或普通砂）、膠凝材料和水配制而成，其表觀密度不大于1950-1900kg/m3的混凝土,稱為輕骨料混凝土。2021/7/18 星期日2.2 按其在建筑工程中的用途不同分類1.保溫輕骨料混凝土，主要用于保溫的維護結構或者熱工構筑物（強度，密度） 2.結構保溫輕骨料混凝土，主要用于不配筋或配筋的維護結構（強度，密度）3.結構輕骨料混凝土，主要用于承重的配筋構件、預應力

4、構件或構筑物（強度，密度）2021/7/18 星期日 2.2按所用細骨料品種分類 1.全輕混凝土：細骨料采用輕砂的輕骨料混凝土2.砂輕混凝土：采用部分或全部輕砂作為細骨料的輕骨料混凝土3.無砂輕骨料混凝土：輕骨料中不含有細骨料2021/7/18 星期日5.輕骨料混凝土的優(yōu)點輕質高強： CL30以上的高強輕集料混凝土的表觀密度為 1600kgm31900kgm3，比相同強度等級的普通密度混凝土輕25%30%。 當輕骨料混凝用于建造橋梁時，將帶來顯著的技術經濟效益，可使橋梁的跨度增大，減少橋墩的數量，減少上部結構預應力鋼筋的用量，降低基礎處理的費用(尤其在沿海地基上，由于基礎處理費用相對較高，節(jié)省

5、的幅度將更大)，降低原材料和構件運輸和安裝費用等。2021/7/18 星期日2021/7/18 星期日5.輕骨料混凝土的優(yōu)點隔熱保濕性能好；表觀密度為1750kgm3的高強輕集料混凝土的導熱系 數為0.84wmk，大大低于普通密度混凝土的導熱系數l.5wmk，22cm厚的輕集料混凝土墻板阻值相當于37cm磚墻。2021/7/18 星期日 5.輕骨料混凝土的優(yōu)點耐火性好：一般建筑物發(fā)生火災時，普通密度混凝土耐火lh，而輕集 料混凝土可耐火4h，在600高溫下，輕集料混凝土能維護室溫強度的85%，而普通密度混凝土只能維持35%75%。2021/7/18 星期日抗震性能好：由于它密度小、質量輕、彈性

6、模量低，因而在地震荷載作用下所承受的地震力就小，對沖擊能的吸收很快，減震效果顯著。經歷了唐山大地震的京津地區(qū)的幾十棟輕骨料混凝土的工業(yè)與民用建筑，基本上都完好無損。輕集料混凝土相對抗震系數為109，普通密度混凝土為 84，磚砌體為64。5.輕骨料混凝土的優(yōu)點2021/7/18 星期日 5.輕骨料混凝土的優(yōu)點抗?jié)B性好：由于高強輕集料混凝土的“雙微孔”微泵性能，其界面粘結非常好，堵住了水路，抗?jié)B性能優(yōu)良。寧波建造的兩條輕集料混凝土囤船，水上作業(yè)愈十余年仍未出現滲漏現象。2021/7/18 星期日5.輕骨料混凝土的優(yōu)點高抗裂性：在同樣的約束條件和溫差作用下，輕骨料混凝土的開裂趨勢較小。且它能利用輕骨

7、料內部所含水分進行養(yǎng)護,抑制自身收縮和干縮。對日本東京高速公路萬平方米陶?；炷翗蛎姘暹M行的專業(yè)試驗發(fā)現，其開裂程度僅為普通混凝土的1/3。2021/7/18 星期日 5.輕骨料混凝土的優(yōu)點 此外，同普通混凝土相比，輕骨料混凝土的熱膨脹系數和彈性模量較小，使得由于冷縮和干縮作用引起的拉應力相對較小，表現為輕骨料混凝土構件的抗裂性較好，這對改善結構的耐久性，延長結構的使用壽命。2021/7/18 星期日在高耐久性方面，由于輕骨料與砂漿之間的良好彈性協(xié)調性減少了內應力及相應的微裂紋，輕骨料與砂漿之間粘接緊密，強化了普通混凝土中最薄弱的環(huán)節(jié)，抗?jié)B性和耐久性都非常好。國際上已有結構輕骨料混凝土在嚴酷暴

8、露條件下的海洋結構物以及橋梁中成功應用多年的實例。 5.輕骨料混凝土的優(yōu)點2021/7/18 星期日 5.輕骨料混凝土的優(yōu)點綜合技術經濟效果好：盡管高強輕集料混凝土單方造價比同強度等級的普通密度混凝土高，但由于其減輕了建筑物的自重、降低基礎處理費用、縮小結構斷面和增加使用面積，可降低工程造價 5 10，同時可以增加橋梁跨度，因而具有顯著的綜合經濟效益。2021/7/18 星期日6.輕骨料混凝土存在的問題在拌和和澆筑階段，由于輕集料的多孔、吸水性質會影響輕集料混凝土的工作性能；在混凝土硬化階段，較高的水泥用量，良好的保溫性能則會引起較高的水化溫升；2021/7/18 星期日6.輕骨料混凝土存在的

9、問題輕集料中的水分會在很大范圍影響硬化水泥石組成和結構以及輕集料與水泥石的界面組成與結構。因此，在早期的硬化過程中混凝土體積穩(wěn)定性與輕集料中水分的變化有很大的關系；輕集料混凝土硬化后由于收縮變形大，易于開裂，嚴重影響混凝土的使用壽命等問題。2021/7/18 星期日7.輕骨料混凝土的技術性質 7.1 新拌輕集料混凝土結構形成特點 對于輕集料混凝土，比重較小的輕集料、水等 上浮，水泥漿和細集料砂下沉，造成混凝土整體的 不均勻，形成了混凝土的外分層結構。這與普通混 凝土恰恰相反。2021/7/18 星期日7.2 輕骨料混凝土的強度 輕骨料混凝土的強度分別取決于水泥砂漿的強度、骨料的強度。由于輕骨料

10、和水泥石之間的牢固的黏結力，界面不再是薄弱環(huán)節(jié)。強度一般隨水泥石強度和水泥用量的增加而提高；當水泥石強度與水泥用量一定時，其強度又隨輕骨料本身強度的提高而提高。2021/7/18 星期日輕骨料界面砂漿輕混凝土界面顯著加強2021/7/18 星期日7.3 輕骨料混凝土變形性能7.3.2 彈性模量混凝土的彈性模量取決于骨料和水泥石的彈性模量，以及兩種組成在混凝土中的比例。我國輕骨料混凝土的彈性模量比同標號的普通混凝土低2565。其中堆積密度大于1400kg/ m3，CL30以上的高強度輕骨料混凝土低25 30，堆積密度小于1400kg/ m3，標號小于CL15結構保溫輕骨料混凝土低60 65。20

11、21/7/18 星期日7.3.2 徐變 輕骨料混凝土與同標號的普通混凝土相比，由于水泥用量較多、骨料的彈性模量小和骨料限制變形的能力低，故一般輕骨料混凝土徐變要比普通混凝土大些。例如CL20-CL40的輕骨料混凝土徐變大1540。上海CL40粉煤灰陶?；炷恋男熳儨y試結果，在加荷為0.4倍軸壓強度時，一年的徐變比普通混凝土大15。2021/7/18 星期日7.3.3 收 縮 在干燥空氣條件下，輕骨料混凝土最終收縮值約為0.4-1mm/m, 其為同標號普通混凝土收縮的1-1.5倍。2021/7/18 星期日7.3.4 溫度變形 輕骨料的彈性模量小，所以在混凝土中對水泥石的溫度變化約束力也小。一般

12、情況，輕骨料混凝土的線膨脹系數710-6/k-1110-6/k；卵石混凝土為910-6/k-1310-6/k； 石灰石混凝土為610-6/k-910-6/k。2021/7/18 星期日7.3.5 抗凍性 由于輕骨料多孔，因此當采用輕骨料配制混凝土時，即使不摻引氣劑也能獲得良好的抗凍性2021/7/18 星期日8.輕骨料混凝土在國內的發(fā)展1956年在山東博山利用水泥回轉窯試制成功我國第一批粘土陶粒之后，至1975年輕集料的生產有了一定的規(guī)模，生產廠家發(fā)展到十幾個，輕集料及其混凝土的科研取得一定的成績，當時，輕集料混凝土主要用作墻體材料，混凝土強度等級低于CL20，輕集料混凝土大量用于生產工業(yè)與民

13、用建筑的裝配式大型墻板，少量用作砌塊。 2021/7/18 星期日8.輕骨料混凝土在國內的發(fā)展1975年以后，隨著我國建筑工業(yè)化和墻體改革的發(fā)展，輕集料生產和應用得到較大發(fā)展，天然輕集料開始大量開采和利用。至1978年各種輕集料的年產量達 115萬m3，其中人造輕集料約 30萬m3，天津、西安、上海等地研制出CL30干硬性高強輕集料混凝土，并將其應用試制預應力空心樓板和屋面板以及最大跨度達七米的預應力雙T板和折板。2021/7/18 星期日至1990年，我國人造輕集料生產廠有30余家，設計年產量53萬m3，1990年實際生產量為30萬m3，僅達生產能力的57。同年由中國建筑科學研究院主持編制出

14、輕集料混凝土技術規(guī)程JGJ5190，新規(guī)程達到了美、俄、德等國同類標準水平。為我國進一步發(fā)展輕集料混凝土技術提供了科學理論依據和技術保證。8.輕骨料混凝土在國內的發(fā)展2021/7/18 星期日8.輕骨料混凝土在國內的發(fā)展1986年，由國家建工總局和上海市建委下達的嵐皋路高層試點項目建筑三幢二十層鋼筋粘土輕集料混凝土全大模剪力墻住宅樓，該工程是由原設計18層的普通混凝土改造成20層輕集料混凝土，由于采用了輕集料混凝土，每m2自重減輕13，使用面積凈增1200m2,基礎造價減少10%，節(jié)約鋼材3.7，實際降低建筑造價16%，與臨近同結構的18層普通混凝土住宅建筑相比，沉降量小32.5，具有顯著的技

15、術經濟效益。2021/7/18 星期日近幾年來在國家墻改政策的推動下，輕集料的生產又得到進一步發(fā)展，僅合肥地區(qū)就新增兩家粘土陶粒生產廠，加上原來一家非鍛燒粉煤灰輕集料廠輕集料年產量達3萬m3 。但我國輕集料混凝士的應用仍主要用于低強度的非承重結構，如生產小砌塊。8.輕骨料混凝土在國內的發(fā)展2021/7/18 星期日8.輕骨料混凝土在國內的發(fā)展我國高強輕集料混凝土的研究始于七十年代。天津建筑科學研究所等單位在實驗室用高強粉煤灰陶粒配制出CL40干硬高強輕集料混凝土。八十年代初，鐵道部大橋局橋梁科學技術研究所在實驗室采用高強粘土陶粒和 625水泥配制出CL40干硬性高強輕集料混凝土，將CL40粉煤

16、灰陶粒高強混凝土應用于金山公路跨度為22米的箱形預應力橋梁，使橋梁自重減輕20以上，是我國高強輕集料混凝土應用的一個成功范例。2021/7/18 星期日目前，我國關于高性能混凝土技術的研究正方興未艾。高強頁巖輕骨料的開發(fā)和生產，為高等級輕骨料混凝土的發(fā)展鋪平了道路。一些大專院校、科研、工程建設單位己經先后開展了高強輕集料混凝土和高性能輕集料混凝土的研究，并在一些橋梁、高層建筑中應用?？墒窍啾戎挛覈咝阅茌p集料混凝土的研究仍然處于起步階段，水平較低。8.輕骨料混凝土在國內的發(fā)展2021/7/18 星期日 9.工程應用情況在1969年，美國就用高強輕集料混凝土建成了高217.6m，52層的休斯敦

17、貝殼廣場大廈；日本在軟土地基上用40MPa的頁巖陶粒高強混凝土建造了32.2m的雙線鐵路預應力鋼筋混凝土橋梁；美國采用高強輕集料混凝土建造了北海石油平臺；挪威已成功應用CL60級輕集料混凝土建造了世界上跨度最大的懸臂橋。2021/7/18 星期日1960年在河南平頂山我國建成了第一座輕集料混凝土大橋洛河大橋。此后，在寧波和上海之間又建造了三十多座中、小型預制箱形預應力公路橋，南京長江大橋和九江、黃河大橋的部分橋面板先后也應用了輕集料混凝土；珠海國際會議中心應用了CL30泵送高強輕集料混凝土；南京寧波高速公路橋面施工中應用了CL40高強輕集料混凝土。2021/7/18 星期日國外輕骨料混凝土應用

18、典型實例 休斯敦貝殼廣場大廈建造時間1967年一1969年，52層，高218 m，建筑面積130000m2。該建筑原設計為35層的簡中簡結構體系，設計人員在仔細分析了所有結構地基的情況后，提出全部梁、板、柱墻體鋼筋網基礎采用輕骨料混凝土的主張，就地面標高一7.18 m浮型鋼筋網基礎而言，可在原采用普通混凝土建造35層的相同重量情況下，以同樣的開挖深度建成52層的大廈，有效地提高了土地的利用率，取得了顯著的經濟效益。2021/7/18 星期日國外輕骨料混凝土應用典型實例 挪威特若爾海洋采油(氣)平臺挪威特若爾(Troll)海洋采油平臺的大型鋼筋重力式結構，高度為369 m，其基礎為19室的大型沉箱。沉箱下面是深36m，每個直徑為32m的環(huán)形斷面套簡群。套簡插入水下303m的很軟的土層中，以防止平臺移動。沉箱的9個室中每個延仲成平臺的腳柱，高度300 m，直徑從33