輕混凝土知識(shí)講解

輕混凝土輕混凝土的四種類型一般情況下，容重較小的輕混凝土強(qiáng)度也較低，但保溫隔熱性能好；容重較大的輕混凝土強(qiáng)度較高，可作為結(jié)構(gòu)材料使用。（1）多孔混凝土：在混凝土砂漿或凈漿中引入大量氣泡，有加氣混凝土和泡沫混凝土兩種，干表觀密度一般為300~800kg/m3，是輕混凝土中密度最小的混凝土，強(qiáng)度較低，一般為5.0~7.0MPa，主要用于墻體或屋面的保溫。（2）大孔混凝土：粗集料采用間斷級(jí)配，混凝土中無(wú)細(xì)集料或只有少量細(xì)集料。又稱無(wú)砂大孔混凝土，容重為1000~1900kg/m3，強(qiáng)度一般為5.0~15.0MPa，主要用于制作混凝土砌塊、工業(yè)與民用建筑墻體工程等領(lǐng)域輕混凝土的四種類型（3）輕集料混凝土：由容重較小的輕粗集料、輕砂（或普通砂）水泥和水配制成，密度小于1950kg/m3，但強(qiáng)度較高，甚至可達(dá)到與普通混凝土相當(dāng)?shù)乃?。輕集料混凝土密度小、強(qiáng)度高、保溫隔熱性能優(yōu)，因此在工業(yè)與民用建筑、橋梁工程等廣泛應(yīng)用。（4）輕集料多孔混凝土：在多孔混凝土中摻加一定比例的輕集料，干密度為950~1000kg/m3時(shí)，強(qiáng)度可達(dá)到7.5~10.0MPa,主要用于保溫隔熱制品和一些特殊的承重結(jié)構(gòu)輕集料混凝土輕骨料的種類天然輕骨料：為天然多孔巖石，如浮石、火山渣及其輕砂。工業(yè)廢料輕骨料：粉煤灰陶粒、膨脹礦渣、自然煤矸石及其輕砂。人造輕骨料：粘土陶粒、頁(yè)巖陶粒及其輕砂，以及膨脹珍珠巖。輕集料混凝土的性能1、顆粒級(jí)配：我國(guó)J78-2中規(guī)定，結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土中用的粗骨料，其最大粒徑不宜大于20mm，保溫及結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土用的粗骨料，最大粒徑不宜大于30mm2、堆積密度：輕骨料混凝土堆積密度越大，強(qiáng)度越高。堆積密度小于300kg/m3者只能配制非承重、保溫用的輕骨料混凝土3、筒壓強(qiáng)度：如何評(píng)價(jià)輕骨料的強(qiáng)度，至今尚無(wú)公認(rèn)的滿意的試驗(yàn)方法，我國(guó)規(guī)定用筒壓法測(cè)定粗骨料的強(qiáng)度。輕集料混凝土的性能4、吸水率：輕骨料與普通骨料相比，有較大的吸水率。吸水率過大會(huì)給混凝土性質(zhì)帶來(lái)不利影響，如施工時(shí)混凝土拌合物的和易性很難控制，硬化后會(huì)降低保溫性能、抗凍性和強(qiáng)度。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，一般不應(yīng)大于22%5、抗凍性：輕骨料在吸水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍結(jié)和融化的循環(huán)作用而不破壞，也不嚴(yán)重降低其強(qiáng)度的性能。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定凍融循環(huán)15次的質(zhì)量損失不大于5%，則其抗凍性良好。在我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū)，對(duì)輕骨料的抗凍性要求不嚴(yán)格。6、有害物質(zhì)含量：主要指硫酸鹽、粘土塊、燒失量、氯化物和有機(jī)物雜質(zhì)。輕骨料混凝土的配合比設(shè)計(jì)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的原則和方法，同樣適用于輕骨料混凝土。但是又有區(qū)別，不僅要滿足強(qiáng)度與和易性的要求，而且必須滿足對(duì)混凝土容重的限制。1、配合比設(shè)計(jì)的要求強(qiáng)度等級(jí)、表觀密度等級(jí)、和易性、某些情況下的特殊性能、盡量節(jié)約水泥，降低成本2、配合比基本參數(shù)的選擇主要包括水泥強(qiáng)度等級(jí)和用量、用水量和有效水灰比、輕骨料強(qiáng)度和容重、粗細(xì)骨料的總體積、砂率、外加劑和摻合料等配合比基本參數(shù)的選擇1、水泥強(qiáng)度等級(jí)和用量的選擇2、用水量和有效水灰比的確定3、輕骨料的容重和強(qiáng)度的確定4、粗細(xì)骨料總體積的確定5、輕骨料混凝土砂率的確定6、外加劑和摻合料的確定

配合比設(shè)計(jì)的原則提高輕骨料混凝土的強(qiáng)度和降低其表觀密度等級(jí)，是輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)的主要原則1、提高輕骨料混凝土強(qiáng)度2、降低輕骨料混凝土表觀密度等級(jí)配合比設(shè)計(jì)的方法配合比設(shè)計(jì)通過初步試算，適配調(diào)整確定兩種方法：絕對(duì)體積法和松散體積法輕砂混凝土宜采用絕對(duì)體積法，全輕混凝土宜采用松散體積法絕對(duì)體積法1、配合比設(shè)計(jì)原則假定每立方米輕砂混凝土的絕對(duì)體積為各組成材料的絕對(duì)體積之和。其中砂率是根據(jù)砂子填充骨料空隙的原理來(lái)計(jì)算2、配合比設(shè)計(jì)步驟A、根據(jù)混凝土的設(shè)計(jì)要求來(lái)確定粗細(xì)骨料的種類和粗骨料的最大粒徑B、測(cè)定粗骨料的堆積密度、顆粒表觀密度、筒壓強(qiáng)度及1h吸水率，測(cè)定細(xì)骨料的堆積密度和顆粒表觀密度

C、根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)以下式計(jì)算混凝土試配強(qiáng)度f(wàn)ch=fcc+1.645α式中fch——混凝土的試配強(qiáng)度（MPa)fcc——混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)α——施工單位的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差歷史統(tǒng)計(jì)水平無(wú)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，采用以下數(shù)值混凝土強(qiáng)度等級(jí)C10~C20C25~C40C50~C60(MPa）4.05.06.0

D、根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，確定水泥標(biāo)號(hào)品種及用量輕集料混凝土合理水泥標(biāo)號(hào)和品種選擇混凝土強(qiáng)度等級(jí)水泥標(biāo)號(hào)水泥品種CL5.0~CL7.5275火山灰硅酸鹽水泥CL10~CL20325粉煤灰硅酸鹽水泥CL20~CL30425礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥CL30~CL60525或625硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥

E、確定凈用水量F、確定砂率值輕骨料混凝土適宜砂率序號(hào)混凝土用途細(xì)骨料類型砂率（%）1預(yù)制構(gòu)件用輕砂35~40普通砂28~402現(xiàn)澆混凝土用輕砂40~45普通砂30~35

G、計(jì)算細(xì)骨料用量S=[1-(C/ρc+W/ρw）·SP·ρsS—每立方米輕混凝土中的細(xì)骨料的用量（kg）C—每立方米混凝土中的水泥用量（kg）W—每立方米混凝土中的凈用水量（kg）SP——密實(shí)體積砂率（%）ρc——水泥的密度（kg/m3)ρw——水的密度（kg/m3)ρs——細(xì)骨料或砂的密度

H、計(jì)算粗骨料用量G=[1-(C/ρc+W/ρw+S/ρs）]·ρgG—每立方米混凝土中粗骨料的用量（kg）ρg——輕粗骨料的顆粒表觀密度（kg/m3)I、總用水量W總=W+W附W總——每立方米混凝土中總的用水量（kg）W附——每立方米混凝土中附加吸水量（kg）

J、計(jì)算混凝土干表觀密度計(jì)算公式：ρch=1.15C+G+S計(jì)算混凝土干表觀密度，與設(shè)計(jì)要求的干表觀密度相比較，若誤差大于3%，證明混凝土配合比設(shè)計(jì)失敗。K、拌合物的試配和調(diào)整2、松散體積法配合比設(shè)計(jì)原則以每立方米混凝土的粗細(xì)骨料松散總體積為基礎(chǔ)，即假定每立方米混凝土的干重量為其各組成材料干重量的總和，最后通過實(shí)驗(yàn)調(diào)整得出配合比設(shè)計(jì)實(shí)例——絕對(duì)體積法（1）設(shè)計(jì)任務(wù)某工程現(xiàn)澆輕集料混凝土要求強(qiáng)度等級(jí)為L(zhǎng)C30，設(shè)計(jì)密度1850kg/m3，坍落度控制在40~60mm，振搗棒或平板振搗器振搗（2）原材料輕粗集料：5~20mm連續(xù)級(jí)配800級(jí)碎石型頁(yè)巖陶粒，堆積密度ρia=780kg/m3，顆粒表觀密ρa(bǔ)p=1420kg/m3，1h吸水率w=4.0%，筒壓強(qiáng)度6.5MPa細(xì)集料：普通砂，堆積密度ρis=1460kg/m3，密度ρs=2650kg/m3

（3）設(shè)計(jì)步驟A、確定試配強(qiáng)度f(wàn)ch=fcc+1.645αB、查表得（見14頁(yè)）LC30的標(biāo)準(zhǔn)差α=5.0MPafch=30+1.645*5.0=38.23MPa混凝土強(qiáng)度等級(jí)C10~C20C25~C40C50~C60(Mpa)4.05.06.0

C、選32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥D、查表選水泥用量mc=420kg/m3混凝土強(qiáng)度等級(jí)水泥標(biāo)號(hào)水泥品種CL5.0~CL7.5275火山灰硅酸鹽水泥CL10~CL20325粉煤灰硅酸鹽水泥CL20~CL30425礦渣硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥CL30~CL60525或625硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥

E、查表確定凈用水量mwn=180kg/m3輕集料混凝土用途坍落度（mm）凈用水量（kg/m3）預(yù)制構(gòu)件及制品振動(dòng)加壓成型——45~140振動(dòng)合成型0~10140~180振搗棒成型30~80165~215現(xiàn)澆混凝土機(jī)械振搗50~100180~225人工振搗或鋼筋密集>=80200~230

F、查表選取砂率sp=40%輕集料混凝土普通砂輕砂預(yù)制構(gòu)件30~4035~50現(xiàn)澆混凝土35~45——

計(jì)算粗細(xì)集料用量細(xì)集料體積：vs=[1-(420/3150+180/1000)]*0.4=0.275(m3)細(xì)集料質(zhì)量：Ms=vs·ρ=0.275*2650=729（kg/m3)輕粗集料體積：Va=[1-(420/3150+180/1000+729/2650)]=0.412(m3)輕粗集料質(zhì)量：Ma=va*ρa(bǔ)g=0.412*1420=585（kg/m3)

G、總用水量由于頁(yè)巖陶粒施工前需要預(yù)濕，顧mwa=0Mwt=mwn+mwa=180+0=180（kg）H、計(jì)算混凝土干密度ρcd=1.15mc+ma+ms=1.15*420+729+585=1797(kg/m3)按絕對(duì)體積法設(shè)計(jì)的輕集料混凝土的計(jì)算干表觀密度為1797(kg/m3)，與設(shè)計(jì)要求值1850(kg/m3)的誤差為2.86%，大于規(guī)定值2%，即設(shè)計(jì)的混凝土干密度偏小，采用提高砂率或增加水泥用量的方法進(jìn)行校正

將砂率提高到43%，按照以上步驟可分別計(jì)算出:ms=782kg/m3,ma=557kg/m3,按式ρcd=1.15mc+ma+ms計(jì)算得混凝土干密度為ρcd=1.15mc+ma+ms=1.15*420+729+585=1822（kg/m3)與設(shè)計(jì)要求的1850kg/m3相比，誤差為1.5%，小于2%的要求。因此該混凝土的設(shè)計(jì)配合比為:32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥420kg/m3；水180kg/m3；800級(jí)陶粒557kg/m3；砂782kg/m3

吸水率

輕集料的吸水率較普通集料較大，輕集料的吸水性顯著影響輕集料混凝土拌合物的和易性二號(hào)水泥漿的水灰比以及硬化后輕集料混凝土的強(qiáng)度。

總用水量中的一部分水未起到潤(rùn)滑和提高流動(dòng)性的作用，這部分水稱為附加用水量，其余部分稱為凈用水量。附加用水量為輕集料1h的吸水量輕集料混凝土的水灰比用凈水灰比。輕集料混凝土的和易性取決于凈水灰比。輕混凝土的性能1、物理性能1、干表觀密度2、吸水性3、熱工性能4、密實(shí)度和孔隙率2、