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1、LC25轻骨料混凝土的配制技术【中国水泥网】 作者:武 永 琦单位:中建一局华江建设有限公司 【2006-07-12】 摘要：本文通过大量的试验数据，研究强度等级LC25的预拌轻骨料混凝土的配制技术，并简要介绍了轻骨料混凝土的施工技术。 1 引言 轻骨料混凝土具有轻质、高强、保温和耐火等优点，并且变形性能良好。轻骨料混凝土应用于建筑工程中在满足强度及其它性能要求的同时可大幅度减轻结构物的自重，利用这一特性，在一些特殊的结构中轻骨料混凝土有非常重要的应用价值。 在北京市轻骨料混凝土已逐渐应用于高层建筑结构中，并发挥其优良的作用。为满足一些工程的特殊要求，经过大量的试验研究，并在科研、设计单位的大
2、力协助下，我们成功配制出密度等级1400 kg/m3，强度等级LC25的预拌轻骨料混凝土，并被成功应用于高层建筑结构施工中。为使轻骨料混凝土技术得到进一步的总结和推广，产生更大效益，特撰写本文对该技术的的研究及施工应用情况作一介绍。 2 原材料 2.1 轻粗集料 陶粒采用天津武清生产的粘土陶粒，其性能指标见表1。 表1 粘土陶粒的性能指标 陶粒种类密度等级 公称粒径 (mm) 松散堆积密度 （kg/m3）颗粒表观密度 （kg/m3）吸水率 (%)筒压强度 (MPa)a6005-165649609.53.4b7005-1662810209.23.9c8005-1678511809.04.3 2.
3、2 轻细集料 轻细集料采用天津武清生产的粘土陶砂，其性能指标见表2。 表2 陶砂的性能指标 公称粒径 (mm) 密度等级 细度模数 松散堆积密度 （kg/m3）颗粒表观密度 （kg/m3）吸水率 (%)0-5 800 3.4 774 1130 7.7 2.3 黄砂 选用永定河水系质量合格，级配合理的中砂。其表观密度2680kg/m3，容重1510kg/m3，细度模数2.5，含泥量1.4%，泥块含量0.3%。 2.4 水泥 选用唐山冀东水泥厂生产的盾石牌P.O42.5R低碱水泥，其主要物理化学性能见表3。 表3 水泥的主要物理化学性能 细度(%)(R+80m)比表面积(cm2/g)密度(g/cm
4、3)MgO(%)SO3(%)碱含量(%)抗压强度(MPa)3d 28d抗折强度(MPa)3d 28d2.436503.101.452.490.4927.8 59.55.6 8.8 2.5 粉煤灰 选用北京市三热电达信公司生产的优质级磨细粉煤灰，其密度2.42g/cm3，需水量比98%，45m方孔筛筛余9.9%，粉煤灰的化学成分见表4。 表4 粉煤灰的化学成分 SiO2Al2O3Fe2O3CaOSO3MgOK2ONa2OLoss56.6121.739.804.770.802.222.630.680.76 2.6 混凝土外加剂 选用北京兴宏光建材厂生产的复合型萘系高效减水剂WDN7。其含固量为38
5、%，掺量2.0%2.5%，减水率24%，7d抗压强度比156%，28d抗压强度比137%。 3 正交试验及结果分析 3.1 因素水平表（表5） 表 5 因素水平表 因素 水平A 陶粒密度等级 B 水胶比 C 砂率 (%) D 粉煤灰掺量（%） 1 600 0.35 3815 2 700 0.37 42 20 3 800 0.39 46 25 3.2 试验方案与极差分析（表 6） 表 6 L9（34）试验方案与极差计算结果 因素 编号 密度等级A 水胶比 B 砂率 C 粉煤灰掺量D 干表观密度 (kg/m3) 弹性模量 MPa103 R28 (MPa) 1 1（600） 1（0.35） 3（46
6、） 2（20） 1380 16.5 35.7 2 2（700） 1（0.35） 1（38） 1（15） 1400 16.9 36.4 3 3（800） 1（0.35） 2（42） 3（25） 1530 19.3 37.8 4 1（600） 2（0.37） 2（42） 1（15） 1370 15.9 32.1 5 2（700） 2（0.37） 3（46） 3（25） 1460 16.3 34.8 6 3（800） 2（0.37） 1（38） 2（20） 1510 16.8 35.1 7 1（600） 3（0.39） 1（38） 3（25） 1350 14.8 33.7 8 2（700） 3（0.
7、39） 2（42） 2（20） 1420 16.6 34.0 9 3（800） 3（0.39） 3（46） 1（15） 1550 17.1 34.7 干 表 观 密 度 K1 1367 1437 1420 1440 K2 1427 1447 1440 1437 K3 1530 1440 1463 1447 K 163 10 43 10 R28K1 33.8 36.6 35.1 34.4 K2 35.1 34.0 34.6 34.9 K3 35.9 34.1 35.1 35.4 K 2.1 2.5 0.5 1.0 弹性模量 K1 15.8 17.6 16.2 16.6 K2 16.6 16.5
8、17.3 16.6 K3 17.9 16.2 16.6 16.8 K 1.9 1.4 1.1 0.2 3.3 方差分析（表7） 表 7 方差分析 考核指标 因 素 平方和 自由度 均方 F值 临界值 干 表 观 密 度 A 40750 2 20375 55.142 F0.01（2，18）=6.01 B 127 2 64 0.172 F0.05（2，18）=3.55 C 2614 2 1307 3.537 F0.10（2，18）=2.62 D 164 2 82 0.222 Se 6651 18 370 S 50306 26 R28A 6 2 3 6 F0.01（2，18）=6.01 B 13 2
9、 6.5 13 F0.05（2，18）=3.55 C 0 2 0 0 F0.10（2，18）=2.62 D 2 2 1 2 Se 9 18 0.5 S 30 26 弹 性 模 量 A 6 2 3 127.66 F0.01（2，18）=6.01 B 4 2 2 85.11 F0.05（2，18）=3.55 C 2 2 1 42.55 F0.10（2，18）=2.62 D 0 2 0 0 Se 0.423 18 0.0235 S 12.423 26 3.4 试验结果讨论 由表6的试验结果可以看出，对干表观密度的影响顺序为：ACBD，其中A和C是关键影响因素；对于28天强度的影响顺序为：BADC，其
10、中A和B是关键影响因素；对于弹性模量的影响顺序为：ABCD，其中A、B和C都是显著影响因素。 对于特定的轻骨料，混凝土能实现的比强度（强度/密度）总有一定的限度，在此限度以内，比强度越高，实现的难度越大，稳定性也越差。陶粒的密度等级对混凝土的各项考核指标都有比较显著的影响，轻骨料混凝土中轻骨料所占的体积较大，所以为了配制较低容重的轻骨料混凝土应尽可能选择较低容重的轻骨料。但为了使混凝土强度、干表观密度及其弹性模量有良好的协调性，不宜选择密度等级太小（600）的陶粒。另一方面，陶粒密度增加的同时带来骨料强度的提高，但对于混凝土强度的增加幅度却很缓慢，所以应选用700密度等级的陶粒为宜。 轻骨料混
11、凝土的强度等级主要与水泥砂浆和骨料的强度有关。砂浆强度对混凝土强度有较大的贡献，一方面，混凝土的强度主要取决于水泥砂浆所形成的拱架作用；另一方面，由于陶粒吸收水泥砂浆中的水分而引起陶粒周围的“自真空”状态，会提高水泥砂浆与陶粒之间的粘结强度，所以，提高砂浆强度对提高混凝土强度有明显的作用，而且，在一定的范围内几乎呈递增。试验表明，与普通混凝土类似轻骨料混凝土随着水灰比的增大，强度值逐渐降低。当水灰比保持不变，水泥用量过高时，虽然和易性改善，但对混凝土的强度影响并不大却使混凝土的容重增大，水化热高，收缩大，而且在经济上也不适宜。 在轻骨料混凝土中，采用较大粒径的轻骨料颗粒时会使混凝土的强度降低。其原因一部分是由于骨料强度较低，一部分是因为围绕骨料的砂浆网架变弱所致，所以最大粒径应限制在25mm以下，考虑到工程设计强度等级及配筋间距，选择最大粒径16mm的粘土陶粒。 轻骨料混凝土的弹性模量和其强度及
