新型建筑材料輕質(zhì)混凝土課件

概述

輕質(zhì)混凝土(LC)定義：干表觀(guān)密度≤1950kg/m3的混凝土，采用多孔輕質(zhì)骨料配制而成，或采用特殊方法在混凝土內(nèi)部造成大量孔隙，使混凝土具有多孔結(jié)構(gòu)。其保溫性能較好，主要用于保溫、結(jié)構(gòu)保溫或結(jié)構(gòu)材料。

copyright@NanFei2008概述 輕質(zhì)混凝土(LC)定義：干表觀(guān)密度≤1951輕質(zhì)混凝土的種類(lèi)以表觀(guān)密度較小的粗輕骨料、輕砂、水泥和水配制而成的混凝土。在混凝土砂漿或凈漿中引入大量的氣泡而制得的混凝土。在輕骨料混凝土和多孔混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的混凝土由骨料粒徑相近的粗骨料、水泥和水為原材料配制而成。輕骨料混凝土輕骨料多孔混凝土多孔混凝土大孔混凝土copyright@NanFei2008輕質(zhì)混凝土的種類(lèi)以表觀(guān)密度較在混凝土砂漿在輕骨料混凝由骨料粒2輕骨料混凝土copyright@NanFei2008

一、概述二、原材料組成三、技術(shù)性能四、配合比設(shè)計(jì)五、工程應(yīng)用

輕骨料混凝土copyright@NanFei2008 一3發(fā)展概況?

輕質(zhì)混凝土是一種發(fā)展史近80年的新型建筑材料，工程上最常使用的輕質(zhì)混凝土是輕骨料混凝土和加氣混凝土等，這些材料對(duì)高層和超高層建筑的發(fā)展起著非常重要的作用。

竣工于1974年的希爾斯大廈

美國(guó)是輕骨料混凝土應(yīng)用最早、最廣泛的國(guó)家之一。20世紀(jì)70年代初期，美國(guó)的輕骨料產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到1800萬(wàn)立方米，并且以每年5%~8%的速度遞增，輕骨料的質(zhì)量并不斷提高，使輕骨料混凝土越來(lái)越多運(yùn)用于承重結(jié)構(gòu)。copyright@NanFei2008發(fā)展概況?輕質(zhì)混凝土是一種發(fā)展史近80年的新型建筑材料，工4發(fā)展概述（國(guó)外篇）前蘇聯(lián)于1955年在莫斯科建成了第一個(gè)粘土陶粒中間試驗(yàn)廠(chǎng)，隨后在全國(guó)迅速推廣應(yīng)用，成為世界上第一大輕骨料生產(chǎn)國(guó)。丹麥于1959年首先生產(chǎn)超輕陶粒，成為當(dāng)今世界上人均產(chǎn)量最多的國(guó)家。德國(guó)和日本是當(dāng)今世界上天然輕骨料參量最高的國(guó)家。?目前，國(guó)外輕骨料混凝土正向著高強(qiáng)方向發(fā)展，現(xiàn)已配制出60~80MPa的輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土。copyright@NanFei2008發(fā)展概述（國(guó)外篇）前蘇聯(lián)于1955年在莫斯科建成了第一個(gè)粘土5發(fā)展概述（國(guó)內(nèi)篇）我國(guó)于1956年開(kāi)始研制人造輕骨料。1958年前后許多地區(qū)的試制和生產(chǎn)黏土陶粒、頁(yè)巖陶粒和粉煤灰陶粒。1966年在天津建成了第一個(gè)年產(chǎn)5萬(wàn)立方米的粉煤灰陶粒廠(chǎng)。到目前為止，全國(guó)已建成黏土陶粒、頁(yè)巖陶粒、粉煤灰陶粒、膨脹礦渣珠和大顆粒膨脹珍珠巖等各種輕骨料廠(chǎng)30余個(gè)，總設(shè)計(jì)年產(chǎn)能力達(dá)200萬(wàn)立方米，全國(guó)已建成輕集料混凝土建筑約1000萬(wàn)平方米。copyright@NanFei2008?目前，我國(guó)在輕骨料混凝土的應(yīng)用正向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能方向發(fā)展。發(fā)展概述（國(guó)內(nèi)篇）我國(guó)于1956年開(kāi)始研制人造輕骨料。1956一、概述copyright@NanFei2008

定義：《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》（JGJ51-2002）

用輕粗骨料、輕細(xì)骨料（普通砂）、水泥膠凝材料和水，按一定比例配制而成的混凝土，其表觀(guān)密度不大與1950kg/m3者，稱(chēng)之為輕骨料混凝土。(LightWeightAggregateConcrete)

分類(lèi)：

按用途不同分類(lèi)

按混凝土密度等級(jí)分類(lèi)

按細(xì)骨料不同分類(lèi)

按粗骨料不同分類(lèi)

一、概述copyright@NanFei2008 定7各國(guó)規(guī)范對(duì)輕骨料混凝土的定義各國(guó)規(guī)范對(duì)輕骨料混凝土的定義8一、概述copyright@NanFei2008

用于保溫的混凝土密度小、強(qiáng)度低；用于結(jié)構(gòu)的混凝土密度大、強(qiáng)度高。

一、概述copyright@NanFei2008 用于9一、概述copyright@NanFei2008

密度等級(jí)干表觀(guān)密度的變化范圍密度等級(jí)干表觀(guān)密度的變化范圍600560~65013001260~1350700660~75014001360~1450800760~85015001460~1550900850~95016001560~16501000960~105017001660~175011001060~115018001760~185012001160~125019001860~1950

輕骨料混凝土密度等級(jí)（JGJ51—2002）輕骨料混凝土按細(xì)骨料種類(lèi)分類(lèi)（JGJ51—2002）

混凝土名稱(chēng)細(xì)集料種類(lèi)全輕混凝土細(xì)集料全部用輕砂，如粉煤灰、巖砂與陶砂等輕砂混凝土細(xì)集料部分或全部采用普通砂一、概述copyright@NanFei2008 密度等級(jí)干10

輕骨料混凝土按粗骨料種類(lèi)分類(lèi)(RELEM)copyright@NanFei2008

混凝土種類(lèi)粗骨料種類(lèi)輕骨料混凝土混凝土名稱(chēng)表觀(guān)密度抗壓強(qiáng)度/Mpa天然輕骨料混凝土浮石火山渣多孔凝灰?guī)r浮石混凝土火山灰混凝土多孔石灰?guī)r混凝土1200~180015.0~20.0工業(yè)廢料輕骨料混凝土爐渣碎磚自然煤矸石膨脹礦渣珠爐渣混凝土碎磚混凝土煤矸石混凝土膨脹礦渣混凝土1600~180020.0~30.0粉煤灰陶粒粉煤灰陶?；炷?750~190040.0~50.0人造輕骨料混凝土膨脹珍珠巖膨脹珍珠巖混凝土800~140010.0~20.0頁(yè)巖陶粒黏土陶粒頁(yè)巖陶?；炷翈r土陶?；炷?00~140030.0~50.0

輕骨料混凝土按粗骨料種類(lèi)分類(lèi)(RELEM)copyrig11copyright@NanFei2008

浮石火山渣多孔凝灰?guī)rcopyright@NanFei2008 浮石火山渣多孔凝灰12copyright@NanFei2008

浮石火山渣多孔凝灰?guī)r膨脹礦渣珠粉煤灰陶粒自然煤矸石copyright@NanFei2008 浮石火山渣多孔凝灰13copyright@NanFei2008膨脹珍珠巖粘土陶粒頁(yè)巖陶粒copyright@NanFei2008膨脹珍珠巖粘土陶粒頁(yè)14二、原材料組成copyright@NanFei2008

水泥品種

強(qiáng)度

輕骨料結(jié)構(gòu)表面特征及顆粒形狀

骨料顆粒級(jí)配及最大粒徑

堆積密度

強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)

吸水率與軟化系數(shù)

摻合料

拌合水

外加劑二、原材料組成copyright@NanFei2008 水15二、原材料組成copyright@NanFei2008

水泥

輕骨料混凝土本身對(duì)水泥無(wú)特殊要求，在選擇水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)混凝土和耐久性的要求進(jìn)行。由于輕骨料混凝土的強(qiáng)度可以在一個(gè)很大的范圍內(nèi)（5~50Mpa）變化，所以不宜用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)的輕骨料混凝土，以免影響混凝土拌合物的和易性。

如果由于各種原因的限制，必須采用高強(qiáng)等級(jí)的水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)的輕骨料混凝土?xí)r，可以通過(guò)摻加適量的粉煤灰進(jìn)行調(diào)節(jié)。二、原材料組成copyright@NanFei2008 水泥16

決定混凝土力學(xué)性能的三要素：骨料的性能、硬化水泥漿體的性能和水泥石的黏結(jié)性能。

普通混凝土，骨料強(qiáng)度通常大于水泥石強(qiáng)度，骨料與水泥石的界面區(qū)是最薄弱環(huán)節(jié)。 輕骨料混凝土，骨料強(qiáng)度往往小于水泥石強(qiáng)度，因此輕骨料混凝土往往產(chǎn)生骨料破壞。

骨料輕強(qiáng)度是混凝土強(qiáng)度的決定因素。

（輕骨料與水泥石的相對(duì)強(qiáng)度） 決定混凝土力學(xué)性能的三要素：骨料的性能、硬化水泥漿體的性能17二、原材料組成copyright@NanFei2008輕骨料的強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)1.筒壓強(qiáng)度我國(guó)規(guī)定用筒壓法測(cè)定粗骨料的強(qiáng)度；不是極限抗壓強(qiáng)度，只是反映骨料顆粒強(qiáng)度的相對(duì)強(qiáng)度；試驗(yàn)證明，輕骨料的筒壓強(qiáng)度與其松散表觀(guān)密度密切相關(guān)。注：將粒級(jí)為10mm～20mm的粗骨料放入面積為100mm2的桶內(nèi)做抗壓試驗(yàn)，將壓入深度2cm對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)作為筒壓強(qiáng)度。二、原材料組成copyright@NanFei2008輕骨料18二、原材料組成copyright@NanFei2008輕骨料的強(qiáng)度和強(qiáng)度等2.強(qiáng)度標(biāo)號(hào)

通過(guò)輕骨料混凝土受載時(shí)的破壞特征來(lái)說(shuō)明輕骨料混凝土合理強(qiáng)度的物理意義。二、原材料組成copyright@NanFei2008輕骨料19三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（一）力學(xué)性能1.強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)

輕骨料混凝土的強(qiáng)度等級(jí)與普通混凝土一樣，也是以150mm×150mm×150mm的立方體28天抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值作為數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)的，而且與普通混凝土相對(duì)應(yīng)，輕骨料混凝土可以劃分為CL5.0、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45、CL50等11個(gè)等級(jí)。

輕骨料混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律與普通混凝土增長(zhǎng)規(guī)律相似，但是也有不同。當(dāng)輕質(zhì)混凝土強(qiáng)度較低（≤CL15），強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律與普通混凝土相似，但是隨著強(qiáng)度的提高，早期強(qiáng)度與同種水泥配比的同強(qiáng)度普通水泥混凝土相比也更高，例如CL30的輕骨料混凝土的7天抗壓強(qiáng)度可達(dá)到28天抗壓強(qiáng)度的80%以上。2.密度和密度等級(jí)三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （一）20三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（二）變形性能1.彈性模量

混凝土的彈性模量取決于混凝土的骨料和硬化水泥漿體的彈性模量及骨膠比，由于輕骨料的彈性模量比普通混凝土的砂石低，所以輕骨料混凝土的彈性模量比普通混凝土低。

根據(jù)輕骨料的種類(lèi)、輕骨料混凝土的強(qiáng)度及骨料在混凝土中的配比不同，其彈性模量一般比普通混凝土低25%~50%，并且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)越低，彈性模量比普通水泥混凝土低得越多；輕骨料的密度越小，其彈性模量也隨之減小。2.徐變

彈性模量大較大的混凝土，其徐變相應(yīng)也比較小，所以輕骨料混凝土的徐變也比普通混凝土大。根據(jù)材料試驗(yàn)證明，CL20~CL40的輕骨料混凝土徐變值，比C20~C40普通混凝土的徐變?cè)酱?5%~40%。三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （二）21三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（二）變形性能1.彈性模量

混凝土的彈性模量取決于混凝土的骨料和硬化水泥漿體的彈性模量及骨膠比，由于輕骨料的彈性模量比普通混凝土的砂石低，所以輕骨料混凝土的彈性模量比普通混凝土低。

根據(jù)輕骨料的種類(lèi)、輕骨料混凝土的強(qiáng)度及骨料在混凝土中的配比不同，其彈性模量一般比普通混凝土低25%~50%，并且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)越低，彈性模量比普通水泥混凝土低得越多；輕骨料的密度越小，其彈性模量也隨之減小。2.徐變

彈性模量大較大的混凝土，其徐變相應(yīng)也比較小，所以輕骨料混凝土的徐變也比普通混凝土大。根據(jù)材料試驗(yàn)證明，CL20~CL40的輕骨料混凝土徐變值，比C20~C40普通混凝土的徐變?cè)酱?5%~40%。三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （二）22三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（二）變形性能3.收縮變形

輕骨料混凝土的收縮變形一般大于同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土，其原因與混凝土的徐變類(lèi)似，其主要原因是輕骨料混凝土中的水泥用量較大，從而產(chǎn)生的化學(xué)收縮也較大。另外，輕骨料混凝土干燥收縮也比普通混凝土大。干燥條件下，輕骨料混凝土的最終收縮值為0.4~1mm/m，為同強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥混凝土的1~5倍。

4.溫度變形

輕骨料混凝土的溫度變形與同強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥混凝土相差很小。三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （二）23三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（三）熱物理性能

由于輕骨料混凝土保溫性能良好，常被用作保溫隔熱材料，因此其熱物理性能是輕骨料混凝土及其重要的性能。

指標(biāo)：導(dǎo)熱率、比熱容、導(dǎo)溫系數(shù)和傳熱系數(shù)。

影響因素：材料組成的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和含水狀況。

（四）抗凍性能

抗凍性能是評(píng)價(jià)輕骨料混凝土耐久性的重要指標(biāo)。

影響因素：水灰比、水泥用量。（五）抗碳化性能

輕骨料混凝土的抗碳化性是通過(guò)快速碳化試驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行的，其28天碳化深度必須滿(mǎn)足相應(yīng)的要求。三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （三）24四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008

配合比設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)，與普通混凝土相比，具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：1.除了滿(mǎn)足強(qiáng)度、和易性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性的要求外，還必須滿(mǎn)足表觀(guān)密度的要求，以達(dá)到限制輕骨料混凝土容重的目的。2.輕骨料混凝土的強(qiáng)度，不但取決于水灰比，而且骨料強(qiáng)度和體積含量對(duì)其也有很大的影響。3.由于輕骨料呈多孔結(jié)構(gòu)，因此必須充分考慮其吸水對(duì)混凝土性能的影響。主要原則：提高輕骨料混凝土的強(qiáng)度和降低

其表觀(guān)密度。（輕質(zhì)高強(qiáng)）四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008 配合25四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008

提高輕骨料混凝土強(qiáng)度的措施⑴采用較高強(qiáng)度等級(jí)的水泥；⑵選用圓球形的，顆粒級(jí)配良好的，筒壓強(qiáng)度較高的陶粒，作為配制輕骨料混凝土的粗骨料⑶采用普通中砂作為細(xì)骨料，或者在輕砂中摻入一定比例的普通砂（約占細(xì)骨料總量的20%～30%為宜）．⑷選用最大粒徑不大于20mm的輕粗骨料．⑸正確選擇混凝土的水灰比，使之具有符合施工所要求的和易性指標(biāo)的最小水灰比．⑹選擇與輕骨料混凝土拌合物和易性相適應(yīng)的澆筑成型與養(yǎng)護(hù)制度．⑺摻入適量的提高混凝土密實(shí)性的化學(xué)外加劑，或摻入適量的火山灰質(zhì)的磨細(xì)礦物摻合料．四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008 提高26四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008

降低輕骨料混凝土表觀(guān)密度等級(jí)的措施⑴選用圓球形的，表面孔隙少的，空隙率低的輕粗骨料⑵在滿(mǎn)足強(qiáng)度等性能指標(biāo)的前提下，盡可能減少普通砂和水泥的用量⑶在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的前提下，選用較大粒徑的輕粗骨料，但最大粒徑不得大于40mm.⑷盡量采用堆積密度較小的輕砂和輕粗骨料，用于保溫輕骨料混凝土的輕砂，其堆積密度以200～300kg/m3為宜，輕骨料以不大于500kg/m3

為宜．⑸在輕骨料混凝土中摻入適量的引氣劑或泡沫劑，以減小混凝土的表觀(guān)密度⑹在結(jié)構(gòu)和使用允許的前提下，采用無(wú)砂大孔混凝土．⑺限制混凝土拌合物的攪拌時(shí)間和成型振搗的時(shí)間．四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008 降低27五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

制作預(yù)制保溫墻板和砌塊預(yù)制式保溫屋面板現(xiàn)場(chǎng)澆注樓板材料澆注鋼筋輕骨料混凝土剪力墻輕骨料混凝土具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、材料易得，配置容易、施工方便等優(yōu)良性能，符合大跨、高層和超高層建筑所用材料的發(fā)展趨勢(shì)。五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 制作預(yù)28五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

輕骨料混凝土隔墻板五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 輕骨料29五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 30五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

?珠海國(guó)際會(huì)議中心20層以上的結(jié)構(gòu)全部采用LC40級(jí)輕骨料混凝土。?本溪24層建溪大廈的主體結(jié)構(gòu)采用了CL30級(jí)天然煤矸石輕骨料混凝土。珠海國(guó)際會(huì)議中心五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 ?珠海31五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

?

2000年竣工的天津永和大橋南北引橋，是我國(guó)輕骨料混凝土用量最大、強(qiáng)度等級(jí)最高的橋梁，總長(zhǎng)度1.2Km，原設(shè)計(jì)方案為普通混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后密度等級(jí)1900級(jí)的LC40級(jí)高強(qiáng)輕骨料混凝土取代普通混凝土，橋面也采用輕骨料混凝土，跨度由原來(lái)的24m增至35m。天津永和大橋五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 ?232copyright@NanFei2008

高強(qiáng)混凝土在橋梁應(yīng)用中具有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。挪威修建的Rugsund橋，采用高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土取代普通混凝土后，造價(jià)降低10%。荷蘭對(duì)約15座輕骨料混凝土大跨度橋梁的計(jì)算表明，這些橋的總造價(jià)比使用普通混凝土降低了5%~10%下部結(jié)構(gòu)的混凝土量和鋼筋用量大幅度減少，工程總造價(jià)節(jié)約了11.3%。copyright@NanFei2008 高強(qiáng)混凝土在橋梁應(yīng)33加氣混凝土copyright@NanFei2008

一、概述二、原材料組成三、技術(shù)性能四、工程應(yīng)用

加氣混凝土copyright@NanFei2008 一、34一、概述copyright@NanFei2008

定義：

又稱(chēng)發(fā)氣混凝土，是一種通過(guò)發(fā)氣劑使水泥料漿拌合物發(fā)氣，產(chǎn)生大量孔徑為0.5~1.5mm的均勻封閉氣泡，并經(jīng)過(guò)蒸壓養(yǎng)護(hù)硬化而成多孔型輕質(zhì)混凝土，屬于泡沫混凝土的范疇。(Air-entrainedConcrete)

特點(diǎn)：

節(jié)省大量的土地資源

節(jié)省大量的煤炭資源

具有良好的耐久性

耐熱耐火性能良好

具有優(yōu)良的保溫隔熱性能

具有輕質(zhì)的優(yōu)良性能

具有充分利用強(qiáng)度的優(yōu)良性能

一、概述copyright@NanFei2008 定35一、概述copyright@NanFei2008

建筑材料加氣混凝土陶粒制品土坯墻黏土磚玻璃普通混凝土導(dǎo)熱率[W/(m·K)]0.150.170.700.810.751.50建筑材料加氣混凝土木材黏土磚空心砌塊陶?；炷疗胀ɑ炷帘碛^(guān)密度[kg/m3]400~700400~6501600~1800900~17001400~18002200~2500幾種常見(jiàn)建筑材料的導(dǎo)熱率建筑工程上幾種常見(jiàn)建筑材料的表觀(guān)密度一、概述copyright@NanFei2008 建筑材料加36一、概述copyright@NanFei2008

黏土磚加氣混凝土環(huán)境消耗大量農(nóng)田和煤炭資源。主要原料是砂或粉煤灰，有效地保護(hù)耕地，而且可以吃砂造田。保溫隔熱性能加氣混凝土及其砌塊的導(dǎo)熱率僅為磚砌體的1/15~1/7，保溫能力為黏土磚的3~4倍。據(jù)建設(shè)部《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》計(jì)算加氣混凝土墻厚250mm就相當(dāng)于890厚的保溫效果。密度加氣混凝土的體積密度僅為黏土磚的1/4~1/3倍，加氣混凝土作為墻體材料可大大降低建筑物自重，從而節(jié)約了建筑材料和工程費(fèi)用。強(qiáng)度按規(guī)范計(jì)算，黏土實(shí)心磚的砌體強(qiáng)度僅能發(fā)揮其材料強(qiáng)度的30%，而加氣混凝土的砌體強(qiáng)度卻可以發(fā)揮其材料強(qiáng)度的80%。黏土與加氣混凝土砌塊特點(diǎn)比較一、概述copyright@NanFei2008 黏土磚加氣37二、原材料組成copyright@NanFei2008

原料組成作用原料名稱(chēng)鈣質(zhì)原料為加氣混凝土中主要強(qiáng)度組分C-S-H的形成提供氧化鈣；為發(fā)氣劑提供堿性條件；放出一定熱量，提高水泥漿溫度，加速料漿的水化硬化等主要有水泥、石灰等硅質(zhì)原料

主要作用是為加氣混凝土的主要強(qiáng)度組分組分C-S-H的形成提供氧化硅。主要有石英砂、粉煤灰、燒煤矸石和礦渣等二、原材料組成copyright@NanFei2008 原料38二、原材料組成copyright@NanFei2008

原料組成作用原料名稱(chēng)發(fā)氣劑在漿料中發(fā)氣形成大量細(xì)小而均勻的氣泡，而且對(duì)混凝土不會(huì)產(chǎn)生不良影響。2Al+3Ca(OH)2+6H2O3CaO.Al2O3.6H2O+3H2

鋁粉、雙氧水、漂白粉等穩(wěn)泡劑在發(fā)氣產(chǎn)生氣體后，形成的氣泡是有液體薄膜包圍的氣體，在發(fā)氣產(chǎn)生氣體后，形成的氣泡是有液體薄膜包圍的氣體，石灰消化時(shí)放出的熱量使料漿的溫度急劇上升，從而使氣泡受熱膨脹，體系表面自由能急劇增大，此時(shí)體系既不穩(wěn)定。降低表面張力、改變固體濕潤(rùn)性的表面活性物質(zhì)來(lái)穩(wěn)定氣泡。氧化石蠟穩(wěn)泡劑、可溶性油類(lèi)穩(wěn)泡劑、SP穩(wěn)泡劑等調(diào)節(jié)劑加氣混凝土的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)發(fā)氣速度料漿的稠化時(shí)間、坯體硬化時(shí)間等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行控制。純堿、燒堿、水玻璃、石膏、硼砂等二、原材料組成copyright@NanFei2008 原料39三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（一）表觀(guān)密度（主要性能指標(biāo)）發(fā)氣劑的參量混凝土的總孔隙率表觀(guān)密度

加氣混凝土的表觀(guān)密度在400~800Kg/m3之間，經(jīng)過(guò)工程應(yīng)用的時(shí)間和試驗(yàn)，加氣混凝土的表觀(guān)密度有個(gè)最佳值。目前各國(guó)趨向生產(chǎn)表觀(guān)密度為500Kg/m3的加氣混凝土，總孔隙率約為79%。（二）抗壓強(qiáng)度（基本性能）

影響因素：氣孔的結(jié)構(gòu)、氣孔的大小、氣孔周?chē)妆诘膹?qiáng)度和總孔隙率等，另外含水率對(duì)加氣混凝土的抗壓強(qiáng)度與極大的影響。加氣混凝土含水狀態(tài)處于出斧狀態(tài)（35%左右）時(shí)，加氣混凝土的強(qiáng)度十分穩(wěn)定，一般講出斧狀態(tài)時(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。

三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （一）40三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（三）干燥收縮

由于加氣混凝土中的孔隙率比較大，是一種強(qiáng)度很低的材料，所以干燥收縮對(duì)制品本身和建筑物的破壞起著十分敏感的作用。生產(chǎn)實(shí)踐證明，出廠(chǎng)的加氣混凝土制品經(jīng)過(guò)一段時(shí)間自然干燥，是干燥收縮在使用前基本結(jié)束，這也是一種行之有效的措施。（四）導(dǎo)熱性能影響因素：孔隙率和孔的大小和形狀，含水率等

三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （三41三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（五）耐久性及其他性能1.抗凍性

由于含有很多的封閉氣泡，所以具有良好的抗凍性能。但是抗凍性能會(huì)隨著含水率的增大而變差。2.碳化穩(wěn)定性

加氣混凝土具有較好的碳化穩(wěn)定性。3.鹽析現(xiàn)象

鹽析現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，鹽類(lèi)在毛細(xì)管中反復(fù)溶解和結(jié)晶膨脹，往往會(huì)引起制品的表面層產(chǎn)生剝落、飾面遭到破壞等不良結(jié)果。4.抗裂性

在使用過(guò)程中日曬雨淋和干濕交替的反復(fù)循環(huán)，幾年后其表面往往會(huì)出現(xiàn)橫縱交錯(cuò)的裂紋。

三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （五）42copyright@NanFei2008copyright@NanFei200843四、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

主要用于框架結(jié)構(gòu)、高層建筑、地震設(shè)防建筑、保溫隔熱要求高的建筑和軟土地基地區(qū)的建筑。不宜用于溫度高于80℃的環(huán)境、長(zhǎng)期潮濕的環(huán)境和特別寒冷的環(huán)境。四、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 主要用44四、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

加氣混凝土砌塊

主要應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的墻體，可作為承重墻、非承重墻和內(nèi)隔墻。加氣混凝土砌塊的尺寸較大、均勻性較好、砌體中的強(qiáng)度利用率高，一般可達(dá)到其立方強(qiáng)度的70%~80%，而普通黏土磚的強(qiáng)度利用系數(shù)僅30%左右。工程實(shí)踐充分證明，采用強(qiáng)度等級(jí)為5.0Mpa的加氣混凝土砌塊，可以建造3~5層，高度不超過(guò)16m的主宰或其他建筑。加氣混凝土板材

我國(guó)生產(chǎn)的加氣混凝土板材，主要有屋面板、條板及條板拼裝的大板。尤其是加氣混凝土屋面板絕熱性能好，質(zhì)量比較輕，施工簡(jiǎn)便，造價(jià)較低，在北方地區(qū)深受歡迎，在北京和東北地區(qū)使用加氣混凝土板材已有幾十年的歷史，現(xiàn)在已經(jīng)成為定型產(chǎn)品。通過(guò)這些年施工實(shí)踐證明，采用加氣混凝土板材，不僅施工方便，造價(jià)較低，質(zhì)量良好，而且十分有助于施工的機(jī)械化、裝配化。

四、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 加氣混45copyright@NanFei2008

copyright@NanFei2008 46copyright@NanFei2008

加氣混凝土條板加氣混凝土屋面板加氣混凝土外墻掛板copyright@NanFei2008 加氣混凝土條板加氣47五、存在的問(wèn)題及解決方法copyright@NanFei2008

裂縫問(wèn)題

本試驗(yàn)中以抗裂性系數(shù)作為衡量加氣混凝土抗裂性的指標(biāo)。而抗裂系數(shù)是抗折強(qiáng)度的函數(shù)。

由右側(cè)圖表可知，加氣混凝土試塊在室外日曬雨淋放置一段時(shí)間后其抗折強(qiáng)度明顯降低。放置在溫度濕度較為穩(wěn)定的室內(nèi)其抗折強(qiáng)度也會(huì)降低。

五、存在的問(wèn)題及解決方法copyright@NanFei2048五、存在的問(wèn)題及解決方法copyright@NanFei2008

裂縫種類(lèi)解決方法干縮變形裂縫主要是控制加氣混凝土墻的含水率，灰砂子加氣混凝土含水率控制在15%；粉煤灰加氣混凝土含水率控制在25%。施工不當(dāng)造成的裂縫(如：抹灰層收縮開(kāi)裂，砌筑不正飾面出現(xiàn)開(kāi)裂，砌筑灰縫不均勻飾面開(kāi)裂，墻梁板粘結(jié)不牢接觸部位開(kāi)裂等)抹灰厚度不宜過(guò)大，一般不宜超過(guò)2~3cm，砂漿標(biāo)號(hào)不宜過(guò)高；砌筑加氣混凝土?xí)r，一定要達(dá)到橫向水平，豎向垂直，符合施工規(guī)范的要求；施工時(shí)要注意灰縫均勻，砂漿飽滿(mǎn)，缺少棱角的砌塊不宜用加氣混凝土填補(bǔ)；與墻、柱、梁、板的接觸部分一定要精心施工，縫間要粘結(jié)牢固。五、存在的問(wèn)題及解決方法copyright@NanFei2049五、存在的問(wèn)題及解決方法copyright@NanFei2008

凍害問(wèn)題原因：孔隙率高達(dá)70%~80%，遇水后易將水分吸入內(nèi)部，在負(fù)溫情況下，若出現(xiàn)凍結(jié)將產(chǎn)生較大的冰脹應(yīng)力，使混凝土結(jié)構(gòu)破壞，這是一個(gè)必須引起高度重視的問(wèn)題。解決方法：避免水浸入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，即在設(shè)計(jì)和施工中對(duì)易產(chǎn)生水浸入的部位采取隔水措施，如設(shè)置防水層等。

如上述試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著含水率的提高，抗壓強(qiáng)度降低率越高。對(duì)于粉煤灰加氣混凝土含水率小與40%時(shí)抗凍性能較好。五、存在的問(wèn)題及解決方法copyright@NanFei2050大孔混凝土copyright@NanFei2008

一、概述二、原材料組成及技術(shù)要求三、性能四、工程應(yīng)用大孔混凝土copyright@NanFei2008 一、51一、概述copyright@NanFei2008

定義：

是一種不用細(xì)骨料（或只用少量細(xì)骨料），而是由粗骨料、水泥、水按一定比例配制而成具有較多孔徑較大的孔所組成的混凝土。(FinesConcrete)

分類(lèi)：

普通大孔混凝土：普通碎石或卵石做粗骨料

輕骨料大孔混凝土：用陶粒等輕骨料做粗骨料

材料試驗(yàn)證明，大孔混凝土的孔隙率和孔尺寸，與粗骨料的粒徑和級(jí)配有密切關(guān)系。粗骨料的粒徑越均勻，其級(jí)配越是不良，配制的混凝土中孔的數(shù)量越多，孔隙率也就越高。而孔徑的尺寸，從理論上應(yīng)當(dāng)接近所用粗骨料的粒徑。

一、概述copyright@NanFei2008 定52二、材料組成及技術(shù)要求copyright@NanFei2008

材料組成技術(shù)要求水泥宜采用強(qiáng)度較高，特別是早期強(qiáng)度較高的水泥。粗骨料粗骨料關(guān)鍵在于級(jí)配的要求，粗骨料的尺寸分布越均勻越好，最好采用單一粒級(jí)。細(xì)骨料一般不用細(xì)骨料，但是設(shè)計(jì)上要求混凝土有較高強(qiáng)度時(shí)，可以加入少量的細(xì)骨料，但最多不得超過(guò)骨料總量的10%。二、材料組成及技術(shù)要求copyright@NanFei20053三、性能copyright@NanFei2008

性能特點(diǎn)表觀(guān)密度取決于所用骨料的表觀(guān)密度、粒徑及級(jí)配。導(dǎo)熱率與表觀(guān)密度和骨料的種類(lèi)有關(guān)。隔聲性隔聲性能不如輕骨料混凝土和加氣混凝土。收縮性收縮性較小。在某些情況下僅為普通混凝土和輕骨料混凝土的50%。抗?jié)B性材料試驗(yàn)證明，抗?jié)B性能較好?？箟簭?qiáng)度取決于骨料的類(lèi)型、骨料的粒徑、水泥用量和水的用量。彈性模量與抗壓強(qiáng)度大小有直接關(guān)系。混凝土的抗壓強(qiáng)度越高，其彈性模量越大。三、性能copyright@NanFei2008 性能特點(diǎn)表54四、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

大孔混凝土板由于無(wú)砂大孔混凝土屬于一種輕骨料混凝土,具有一定的強(qiáng)度,所以可以用于6層以下住宅的承重墻體,或用于6層以上的框架填充料.國(guó)外曾在13層住宅建筑中用作承重墻,并獲得成功.這種混凝土還可用于地坪,路面,停車(chē)場(chǎng)等.此外,我國(guó)還生產(chǎn)了一種無(wú)砂大孔陶?；炷翃A層復(fù)合外墻板及大墻板,現(xiàn)在已用這兩種構(gòu)件建筑了近20000m2的住宅,獲得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果.還可制作市政工程的濾水管及濾水板。四、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 大孔混55

概述

輕質(zhì)混凝土(LC)定義：干表觀(guān)密度≤1950kg/m3的混凝土，采用多孔輕質(zhì)骨料配制而成，或采用特殊方法在混凝土內(nèi)部造成大量孔隙，使混凝土具有多孔結(jié)構(gòu)。其保溫性能較好，主要用于保溫、結(jié)構(gòu)保溫或結(jié)構(gòu)材料。

copyright@NanFei2008概述 輕質(zhì)混凝土(LC)定義：干表觀(guān)密度≤19556輕質(zhì)混凝土的種類(lèi)以表觀(guān)密度較小的粗輕骨料、輕砂、水泥和水配制而成的混凝土。在混凝土砂漿或凈漿中引入大量的氣泡而制得的混凝土。在輕骨料混凝土和多孔混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的混凝土由骨料粒徑相近的粗骨料、水泥和水為原材料配制而成。輕骨料混凝土輕骨料多孔混凝土多孔混凝土大孔混凝土copyright@NanFei2008輕質(zhì)混凝土的種類(lèi)以表觀(guān)密度較在混凝土砂漿在輕骨料混凝由骨料粒57輕骨料混凝土copyright@NanFei2008

一、概述二、原材料組成三、技術(shù)性能四、配合比設(shè)計(jì)五、工程應(yīng)用

輕骨料混凝土copyright@NanFei2008 一58發(fā)展概況?

輕質(zhì)混凝土是一種發(fā)展史近80年的新型建筑材料，工程上最常使用的輕質(zhì)混凝土是輕骨料混凝土和加氣混凝土等，這些材料對(duì)高層和超高層建筑的發(fā)展起著非常重要的作用。

竣工于1974年的希爾斯大廈

美國(guó)是輕骨料混凝土應(yīng)用最早、最廣泛的國(guó)家之一。20世紀(jì)70年代初期，美國(guó)的輕骨料產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到1800萬(wàn)立方米，并且以每年5%~8%的速度遞增，輕骨料的質(zhì)量并不斷提高，使輕骨料混凝土越來(lái)越多運(yùn)用于承重結(jié)構(gòu)。copyright@NanFei2008發(fā)展概況?輕質(zhì)混凝土是一種發(fā)展史近80年的新型建筑材料，工59發(fā)展概述（國(guó)外篇）前蘇聯(lián)于1955年在莫斯科建成了第一個(gè)粘土陶粒中間試驗(yàn)廠(chǎng)，隨后在全國(guó)迅速推廣應(yīng)用，成為世界上第一大輕骨料生產(chǎn)國(guó)。丹麥于1959年首先生產(chǎn)超輕陶粒，成為當(dāng)今世界上人均產(chǎn)量最多的國(guó)家。德國(guó)和日本是當(dāng)今世界上天然輕骨料參量最高的國(guó)家。?目前，國(guó)外輕骨料混凝土正向著高強(qiáng)方向發(fā)展，現(xiàn)已配制出60~80MPa的輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土。copyright@NanFei2008發(fā)展概述（國(guó)外篇）前蘇聯(lián)于1955年在莫斯科建成了第一個(gè)粘土60發(fā)展概述（國(guó)內(nèi)篇）我國(guó)于1956年開(kāi)始研制人造輕骨料。1958年前后許多地區(qū)的試制和生產(chǎn)黏土陶粒、頁(yè)巖陶粒和粉煤灰陶粒。1966年在天津建成了第一個(gè)年產(chǎn)5萬(wàn)立方米的粉煤灰陶粒廠(chǎng)。到目前為止，全國(guó)已建成黏土陶粒、頁(yè)巖陶粒、粉煤灰陶粒、膨脹礦渣珠和大顆粒膨脹珍珠巖等各種輕骨料廠(chǎng)30余個(gè)，總設(shè)計(jì)年產(chǎn)能力達(dá)200萬(wàn)立方米，全國(guó)已建成輕集料混凝土建筑約1000萬(wàn)平方米。copyright@NanFei2008?目前，我國(guó)在輕骨料混凝土的應(yīng)用正向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能方向發(fā)展。發(fā)展概述（國(guó)內(nèi)篇）我國(guó)于1956年開(kāi)始研制人造輕骨料。19561一、概述copyright@NanFei2008

定義：《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》（JGJ51-2002）

用輕粗骨料、輕細(xì)骨料（普通砂）、水泥膠凝材料和水，按一定比例配制而成的混凝土，其表觀(guān)密度不大與1950kg/m3者，稱(chēng)之為輕骨料混凝土。(LightWeightAggregateConcrete)

分類(lèi)：

按用途不同分類(lèi)

按混凝土密度等級(jí)分類(lèi)

按細(xì)骨料不同分類(lèi)

按粗骨料不同分類(lèi)

一、概述copyright@NanFei2008 定62各國(guó)規(guī)范對(duì)輕骨料混凝土的定義各國(guó)規(guī)范對(duì)輕骨料混凝土的定義63一、概述copyright@NanFei2008

用于保溫的混凝土密度小、強(qiáng)度低；用于結(jié)構(gòu)的混凝土密度大、強(qiáng)度高。

一、概述copyright@NanFei2008 用于64一、概述copyright@NanFei2008

密度等級(jí)干表觀(guān)密度的變化范圍密度等級(jí)干表觀(guān)密度的變化范圍600560~65013001260~1350700660~75014001360~1450800760~85015001460~1550900850~95016001560~16501000960~105017001660~175011001060~115018001760~185012001160~125019001860~1950

輕骨料混凝土密度等級(jí)（JGJ51—2002）輕骨料混凝土按細(xì)骨料種類(lèi)分類(lèi)（JGJ51—2002）

混凝土名稱(chēng)細(xì)集料種類(lèi)全輕混凝土細(xì)集料全部用輕砂，如粉煤灰、巖砂與陶砂等輕砂混凝土細(xì)集料部分或全部采用普通砂一、概述copyright@NanFei2008 密度等級(jí)干65

輕骨料混凝土按粗骨料種類(lèi)分類(lèi)(RELEM)copyright@NanFei2008

混凝土種類(lèi)粗骨料種類(lèi)輕骨料混凝土混凝土名稱(chēng)表觀(guān)密度抗壓強(qiáng)度/Mpa天然輕骨料混凝土浮石火山渣多孔凝灰?guī)r浮石混凝土火山灰混凝土多孔石灰?guī)r混凝土1200~180015.0~20.0工業(yè)廢料輕骨料混凝土爐渣碎磚自然煤矸石膨脹礦渣珠爐渣混凝土碎磚混凝土煤矸石混凝土膨脹礦渣混凝土1600~180020.0~30.0粉煤灰陶粒粉煤灰陶?；炷?750~190040.0~50.0人造輕骨料混凝土膨脹珍珠巖膨脹珍珠巖混凝土800~140010.0~20.0頁(yè)巖陶粒黏土陶粒頁(yè)巖陶粒混凝土巖土陶?；炷?00~140030.0~50.0

輕骨料混凝土按粗骨料種類(lèi)分類(lèi)(RELEM)copyrig66copyright@NanFei2008

浮石火山渣多孔凝灰?guī)rcopyright@NanFei2008 浮石火山渣多孔凝灰67copyright@NanFei2008

浮石火山渣多孔凝灰?guī)r膨脹礦渣珠粉煤灰陶粒自然煤矸石copyright@NanFei2008 浮石火山渣多孔凝灰68copyright@NanFei2008膨脹珍珠巖粘土陶粒頁(yè)巖陶粒copyright@NanFei2008膨脹珍珠巖粘土陶粒頁(yè)69二、原材料組成copyright@NanFei2008

水泥品種

強(qiáng)度

輕骨料結(jié)構(gòu)表面特征及顆粒形狀

骨料顆粒級(jí)配及最大粒徑

堆積密度

強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)

吸水率與軟化系數(shù)

摻合料

拌合水

外加劑二、原材料組成copyright@NanFei2008 水70二、原材料組成copyright@NanFei2008

水泥

輕骨料混凝土本身對(duì)水泥無(wú)特殊要求，在選擇水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)混凝土和耐久性的要求進(jìn)行。由于輕骨料混凝土的強(qiáng)度可以在一個(gè)很大的范圍內(nèi)（5~50Mpa）變化，所以不宜用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)的輕骨料混凝土，以免影響混凝土拌合物的和易性。

如果由于各種原因的限制，必須采用高強(qiáng)等級(jí)的水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)的輕骨料混凝土?xí)r，可以通過(guò)摻加適量的粉煤灰進(jìn)行調(diào)節(jié)。二、原材料組成copyright@NanFei2008 水泥71

決定混凝土力學(xué)性能的三要素：骨料的性能、硬化水泥漿體的性能和水泥石的黏結(jié)性能。

普通混凝土，骨料強(qiáng)度通常大于水泥石強(qiáng)度，骨料與水泥石的界面區(qū)是最薄弱環(huán)節(jié)。 輕骨料混凝土，骨料強(qiáng)度往往小于水泥石強(qiáng)度，因此輕骨料混凝土往往產(chǎn)生骨料破壞。

骨料輕強(qiáng)度是混凝土強(qiáng)度的決定因素。

（輕骨料與水泥石的相對(duì)強(qiáng)度） 決定混凝土力學(xué)性能的三要素：骨料的性能、硬化水泥漿體的性能72二、原材料組成copyright@NanFei2008輕骨料的強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)1.筒壓強(qiáng)度我國(guó)規(guī)定用筒壓法測(cè)定粗骨料的強(qiáng)度；不是極限抗壓強(qiáng)度，只是反映骨料顆粒強(qiáng)度的相對(duì)強(qiáng)度；試驗(yàn)證明，輕骨料的筒壓強(qiáng)度與其松散表觀(guān)密度密切相關(guān)。注：將粒級(jí)為10mm～20mm的粗骨料放入面積為100mm2的桶內(nèi)做抗壓試驗(yàn)，將壓入深度2cm對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)作為筒壓強(qiáng)度。二、原材料組成copyright@NanFei2008輕骨料73二、原材料組成copyright@NanFei2008輕骨料的強(qiáng)度和強(qiáng)度等2.強(qiáng)度標(biāo)號(hào)

通過(guò)輕骨料混凝土受載時(shí)的破壞特征來(lái)說(shuō)明輕骨料混凝土合理強(qiáng)度的物理意義。二、原材料組成copyright@NanFei2008輕骨料74三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（一）力學(xué)性能1.強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)

輕骨料混凝土的強(qiáng)度等級(jí)與普通混凝土一樣，也是以150mm×150mm×150mm的立方體28天抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值作為數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)的，而且與普通混凝土相對(duì)應(yīng)，輕骨料混凝土可以劃分為CL5.0、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45、CL50等11個(gè)等級(jí)。

輕骨料混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律與普通混凝土增長(zhǎng)規(guī)律相似，但是也有不同。當(dāng)輕質(zhì)混凝土強(qiáng)度較低（≤CL15），強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律與普通混凝土相似，但是隨著強(qiáng)度的提高，早期強(qiáng)度與同種水泥配比的同強(qiáng)度普通水泥混凝土相比也更高，例如CL30的輕骨料混凝土的7天抗壓強(qiáng)度可達(dá)到28天抗壓強(qiáng)度的80%以上。2.密度和密度等級(jí)三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （一）75三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（二）變形性能1.彈性模量

混凝土的彈性模量取決于混凝土的骨料和硬化水泥漿體的彈性模量及骨膠比，由于輕骨料的彈性模量比普通混凝土的砂石低，所以輕骨料混凝土的彈性模量比普通混凝土低。

根據(jù)輕骨料的種類(lèi)、輕骨料混凝土的強(qiáng)度及骨料在混凝土中的配比不同，其彈性模量一般比普通混凝土低25%~50%，并且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)越低，彈性模量比普通水泥混凝土低得越多；輕骨料的密度越小，其彈性模量也隨之減小。2.徐變

彈性模量大較大的混凝土，其徐變相應(yīng)也比較小，所以輕骨料混凝土的徐變也比普通混凝土大。根據(jù)材料試驗(yàn)證明，CL20~CL40的輕骨料混凝土徐變值，比C20~C40普通混凝土的徐變?cè)酱?5%~40%。三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （二）76三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（二）變形性能1.彈性模量

混凝土的彈性模量取決于混凝土的骨料和硬化水泥漿體的彈性模量及骨膠比，由于輕骨料的彈性模量比普通混凝土的砂石低，所以輕骨料混凝土的彈性模量比普通混凝土低。

根據(jù)輕骨料的種類(lèi)、輕骨料混凝土的強(qiáng)度及骨料在混凝土中的配比不同，其彈性模量一般比普通混凝土低25%~50%，并且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)越低，彈性模量比普通水泥混凝土低得越多；輕骨料的密度越小，其彈性模量也隨之減小。2.徐變

彈性模量大較大的混凝土，其徐變相應(yīng)也比較小，所以輕骨料混凝土的徐變也比普通混凝土大。根據(jù)材料試驗(yàn)證明，CL20~CL40的輕骨料混凝土徐變值，比C20~C40普通混凝土的徐變?cè)酱?5%~40%。三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （二）77三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（二）變形性能3.收縮變形

輕骨料混凝土的收縮變形一般大于同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土，其原因與混凝土的徐變類(lèi)似，其主要原因是輕骨料混凝土中的水泥用量較大，從而產(chǎn)生的化學(xué)收縮也較大。另外，輕骨料混凝土干燥收縮也比普通混凝土大。干燥條件下，輕骨料混凝土的最終收縮值為0.4~1mm/m，為同強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥混凝土的1~5倍。

4.溫度變形

輕骨料混凝土的溫度變形與同強(qiáng)度等級(jí)的普通水泥混凝土相差很小。三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （二）78三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（三）熱物理性能

由于輕骨料混凝土保溫性能良好，常被用作保溫隔熱材料，因此其熱物理性能是輕骨料混凝土及其重要的性能。

指標(biāo)：導(dǎo)熱率、比熱容、導(dǎo)溫系數(shù)和傳熱系數(shù)。

影響因素：材料組成的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和含水狀況。

（四）抗凍性能

抗凍性能是評(píng)價(jià)輕骨料混凝土耐久性的重要指標(biāo)。

影響因素：水灰比、水泥用量。（五）抗碳化性能

輕骨料混凝土的抗碳化性是通過(guò)快速碳化試驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行的，其28天碳化深度必須滿(mǎn)足相應(yīng)的要求。三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （三）79四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008

配合比設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)，與普通混凝土相比，具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：1.除了滿(mǎn)足強(qiáng)度、和易性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性的要求外，還必須滿(mǎn)足表觀(guān)密度的要求，以達(dá)到限制輕骨料混凝土容重的目的。2.輕骨料混凝土的強(qiáng)度，不但取決于水灰比，而且骨料強(qiáng)度和體積含量對(duì)其也有很大的影響。3.由于輕骨料呈多孔結(jié)構(gòu)，因此必須充分考慮其吸水對(duì)混凝土性能的影響。主要原則：提高輕骨料混凝土的強(qiáng)度和降低

其表觀(guān)密度。（輕質(zhì)高強(qiáng)）四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008 配合80四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008

提高輕骨料混凝土強(qiáng)度的措施⑴采用較高強(qiáng)度等級(jí)的水泥；⑵選用圓球形的，顆粒級(jí)配良好的，筒壓強(qiáng)度較高的陶粒，作為配制輕骨料混凝土的粗骨料⑶采用普通中砂作為細(xì)骨料，或者在輕砂中摻入一定比例的普通砂（約占細(xì)骨料總量的20%～30%為宜）．⑷選用最大粒徑不大于20mm的輕粗骨料．⑸正確選擇混凝土的水灰比，使之具有符合施工所要求的和易性指標(biāo)的最小水灰比．⑹選擇與輕骨料混凝土拌合物和易性相適應(yīng)的澆筑成型與養(yǎng)護(hù)制度．⑺摻入適量的提高混凝土密實(shí)性的化學(xué)外加劑，或摻入適量的火山灰質(zhì)的磨細(xì)礦物摻合料．四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008 提高81四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008

降低輕骨料混凝土表觀(guān)密度等級(jí)的措施⑴選用圓球形的，表面孔隙少的，空隙率低的輕粗骨料⑵在滿(mǎn)足強(qiáng)度等性能指標(biāo)的前提下，盡可能減少普通砂和水泥的用量⑶在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的前提下，選用較大粒徑的輕粗骨料，但最大粒徑不得大于40mm.⑷盡量采用堆積密度較小的輕砂和輕粗骨料，用于保溫輕骨料混凝土的輕砂，其堆積密度以200～300kg/m3為宜，輕骨料以不大于500kg/m3

為宜．⑸在輕骨料混凝土中摻入適量的引氣劑或泡沫劑，以減小混凝土的表觀(guān)密度⑹在結(jié)構(gòu)和使用允許的前提下，采用無(wú)砂大孔混凝土．⑺限制混凝土拌合物的攪拌時(shí)間和成型振搗的時(shí)間．四、配合比設(shè)計(jì)copyright@NanFei2008 降低82五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

制作預(yù)制保溫墻板和砌塊預(yù)制式保溫屋面板現(xiàn)場(chǎng)澆注樓板材料澆注鋼筋輕骨料混凝土剪力墻輕骨料混凝土具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、材料易得，配置容易、施工方便等優(yōu)良性能，符合大跨、高層和超高層建筑所用材料的發(fā)展趨勢(shì)。五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 制作預(yù)83五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

輕骨料混凝土隔墻板五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 輕骨料84五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 85五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

?珠海國(guó)際會(huì)議中心20層以上的結(jié)構(gòu)全部采用LC40級(jí)輕骨料混凝土。?本溪24層建溪大廈的主體結(jié)構(gòu)采用了CL30級(jí)天然煤矸石輕骨料混凝土。珠海國(guó)際會(huì)議中心五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 ?珠海86五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

?

2000年竣工的天津永和大橋南北引橋，是我國(guó)輕骨料混凝土用量最大、強(qiáng)度等級(jí)最高的橋梁，總長(zhǎng)度1.2Km，原設(shè)計(jì)方案為普通混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后密度等級(jí)1900級(jí)的LC40級(jí)高強(qiáng)輕骨料混凝土取代普通混凝土，橋面也采用輕骨料混凝土，跨度由原來(lái)的24m增至35m。天津永和大橋五、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008 ?287copyright@NanFei2008

高強(qiáng)混凝土在橋梁應(yīng)用中具有良好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。挪威修建的Rugsund橋，采用高強(qiáng)輕質(zhì)混凝土取代普通混凝土后，造價(jià)降低10%。荷蘭對(duì)約15座輕骨料混凝土大跨度橋梁的計(jì)算表明，這些橋的總造價(jià)比使用普通混凝土降低了5%~10%下部結(jié)構(gòu)的混凝土量和鋼筋用量大幅度減少，工程總造價(jià)節(jié)約了11.3%。copyright@NanFei2008 高強(qiáng)混凝土在橋梁應(yīng)88加氣混凝土copyright@NanFei2008

一、概述二、原材料組成三、技術(shù)性能四、工程應(yīng)用

加氣混凝土copyright@NanFei2008 一、89一、概述copyright@NanFei2008

定義：

又稱(chēng)發(fā)氣混凝土，是一種通過(guò)發(fā)氣劑使水泥料漿拌合物發(fā)氣，產(chǎn)生大量孔徑為0.5~1.5mm的均勻封閉氣泡，并經(jīng)過(guò)蒸壓養(yǎng)護(hù)硬化而成多孔型輕質(zhì)混凝土，屬于泡沫混凝土的范疇。(Air-entrainedConcrete)

特點(diǎn)：

節(jié)省大量的土地資源

節(jié)省大量的煤炭資源

具有良好的耐久性

耐熱耐火性能良好

具有優(yōu)良的保溫隔熱性能

具有輕質(zhì)的優(yōu)良性能

具有充分利用強(qiáng)度的優(yōu)良性能

一、概述copyright@NanFei2008 定90一、概述copyright@NanFei2008

建筑材料加氣混凝土陶粒制品土坯墻黏土磚玻璃普通混凝土導(dǎo)熱率[W/(m·K)]0.150.170.700.810.751.50建筑材料加氣混凝土木材黏土磚空心砌塊陶?；炷疗胀ɑ炷帘碛^(guān)密度[kg/m3]400~700400~6501600~1800900~17001400~18002200~2500幾種常見(jiàn)建筑材料的導(dǎo)熱率建筑工程上幾種常見(jiàn)建筑材料的表觀(guān)密度一、概述copyright@NanFei2008 建筑材料加91一、概述copyright@NanFei2008

黏土磚加氣混凝土環(huán)境消耗大量農(nóng)田和煤炭資源。主要原料是砂或粉煤灰，有效地保護(hù)耕地，而且可以吃砂造田。保溫隔熱性能加氣混凝土及其砌塊的導(dǎo)熱率僅為磚砌體的1/15~1/7，保溫能力為黏土磚的3~4倍。據(jù)建設(shè)部《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》計(jì)算加氣混凝土墻厚250mm就相當(dāng)于890厚的保溫效果。密度加氣混凝土的體積密度僅為黏土磚的1/4~1/3倍，加氣混凝土作為墻體材料可大大降低建筑物自重，從而節(jié)約了建筑材料和工程費(fèi)用。強(qiáng)度按規(guī)范計(jì)算，黏土實(shí)心磚的砌體強(qiáng)度僅能發(fā)揮其材料強(qiáng)度的30%，而加氣混凝土的砌體強(qiáng)度卻可以發(fā)揮其材料強(qiáng)度的80%。黏土與加氣混凝土砌塊特點(diǎn)比較一、概述copyright@NanFei2008 黏土磚加氣92二、原材料組成copyright@NanFei2008

原料組成作用原料名稱(chēng)鈣質(zhì)原料為加氣混凝土中主要強(qiáng)度組分C-S-H的形成提供氧化鈣；為發(fā)氣劑提供堿性條件；放出一定熱量，提高水泥漿溫度，加速料漿的水化硬化等主要有水泥、石灰等硅質(zhì)原料

主要作用是為加氣混凝土的主要強(qiáng)度組分組分C-S-H的形成提供氧化硅。主要有石英砂、粉煤灰、燒煤矸石和礦渣等二、原材料組成copyright@NanFei2008 原料93二、原材料組成copyright@NanFei2008

原料組成作用原料名稱(chēng)發(fā)氣劑在漿料中發(fā)氣形成大量細(xì)小而均勻的氣泡，而且對(duì)混凝土不會(huì)產(chǎn)生不良影響。2Al+3Ca(OH)2+6H2O3CaO.Al2O3.6H2O+3H2

鋁粉、雙氧水、漂白粉等穩(wěn)泡劑在發(fā)氣產(chǎn)生氣體后，形成的氣泡是有液體薄膜包圍的氣體，在發(fā)氣產(chǎn)生氣體后，形成的氣泡是有液體薄膜包圍的氣體，石灰消化時(shí)放出的熱量使料漿的溫度急劇上升，從而使氣泡受熱膨脹，體系表面自由能急劇增大，此時(shí)體系既不穩(wěn)定。降低表面張力、改變固體濕潤(rùn)性的表面活性物質(zhì)來(lái)穩(wěn)定氣泡。氧化石蠟穩(wěn)泡劑、可溶性油類(lèi)穩(wěn)泡劑、SP穩(wěn)泡劑等調(diào)節(jié)劑加氣混凝土的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)發(fā)氣速度料漿的稠化時(shí)間、坯體硬化時(shí)間等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行控制。純堿、燒堿、水玻璃、石膏、硼砂等二、原材料組成copyright@NanFei2008 原料94三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（一）表觀(guān)密度（主要性能指標(biāo)）發(fā)氣劑的參量混凝土的總孔隙率表觀(guān)密度

加氣混凝土的表觀(guān)密度在400~800Kg/m3之間，經(jīng)過(guò)工程應(yīng)用的時(shí)間和試驗(yàn)，加氣混凝土的表觀(guān)密度有個(gè)最佳值。目前各國(guó)趨向生產(chǎn)表觀(guān)密度為500Kg/m3的加氣混凝土，總孔隙率約為79%。（二）抗壓強(qiáng)度（基本性能）

影響因素：氣孔的結(jié)構(gòu)、氣孔的大小、氣孔周?chē)妆诘膹?qiáng)度和總孔隙率等，另外含水率對(duì)加氣混凝土的抗壓強(qiáng)度與極大的影響。加氣混凝土含水狀態(tài)處于出斧狀態(tài)（35%左右）時(shí)，加氣混凝土的強(qiáng)度十分穩(wěn)定，一般講出斧狀態(tài)時(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。

三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （一）95三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（三）干燥收縮

由于加氣混凝土中的孔隙率比較大，是一種強(qiáng)度很低的材料，所以干燥收縮對(duì)制品本身和建筑物的破壞起著十分敏感的作用。生產(chǎn)實(shí)踐證明，出廠(chǎng)的加氣混凝土制品經(jīng)過(guò)一段時(shí)間自然干燥，是干燥收縮在使用前基本結(jié)束，這也是一種行之有效的措施。（四）導(dǎo)熱性能影響因素：孔隙率和孔的大小和形狀，含水率等

三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （三96三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008

（五）耐久性及其他性能1.抗凍性

由于含有很多的封閉氣泡，所以具有良好的抗凍性能。但是抗凍性能會(huì)隨著含水率的增大而變差。2.碳化穩(wěn)定性

加氣混凝土具有較好的碳化穩(wěn)定性。3.鹽析現(xiàn)象

鹽析現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，鹽類(lèi)在毛細(xì)管中反復(fù)溶解和結(jié)晶膨脹，往往會(huì)引起制品的表面層產(chǎn)生剝落、飾面遭到破壞等不良結(jié)果。4.抗裂性

在使用過(guò)程中日曬雨淋和干濕交替的反復(fù)循環(huán)，幾年后其表面往往會(huì)出現(xiàn)橫縱交錯(cuò)的裂紋。

三、技術(shù)性能copyright@NanFei2008 （五）97copyright@NanFei2008copyright@NanFei200898四、工程應(yīng)用copyright@NanFei2008

主要用于框架結(jié)構(gòu)、高層建筑、地震設(shè)防建筑、保溫隔熱要求高的建筑和軟土地基地區(qū)的建筑。不宜用于溫度高于80℃的環(huán)境、長(zhǎng)期潮濕的環(huán)境和特別寒冷的環(huán)境。四、工程應(yīng)用copyright@NanFe