轻混凝土知识讲解

轻混凝土轻混凝土的四种类型一般情况下，容重较小的轻混凝土强度也较低，但保温隔热性能好；容重较大的轻混凝土强度较高，可作为结构材料使用。（1）多孔混凝土：在混凝土砂浆或净浆中引入大量气泡，有加气混凝土和泡沫混凝土两种，干表观密度一般为300~800kg/m³，是轻混凝土中密度最小的混凝土，强度较低，一般为5.0~7.0MPa，主要用于墙体或屋面的保温。（2）大孔混凝土：粗集料采用间断级配，混凝土中无细集料或只有少量细集料。又称无砂大孔混凝土，容重为1000~1900kg/m³，强度一般为5.0~15.0MPa，主要用于制作混凝土砌块、工业与民用建筑墙体工程等领域轻混凝土的四种类型（3）轻集料混凝土：由容重较小的轻粗集料、轻砂（或普通砂）水泥和水配制成，密度小于1950kg/m³，但强度较高，甚至可达到与普通混凝土相当的水平。轻集料混凝土密度小、强度高、保温隔热性能优，因此在工业与民用建筑、桥梁工程等广泛应用。（4）轻集料多孔混凝土：在多孔混凝土中掺加一定比例的轻集料，干密度为950~1000kg/m³时，强度可达到7.5~10.0MPa,主要用于保温隔热制品和一些特殊的承重结构轻集料混凝土轻骨料的种类天然轻骨料：为天然多孔岩石，如浮石、火山渣及其轻砂。工业废料轻骨料：粉煤灰陶粒、膨胀矿渣、自然煤矸石及其轻砂。人造轻骨料：粘土陶粒、页岩陶粒及其轻砂，以及膨胀珍珠岩。轻集料混凝土的性能1、颗粒级配：我国J78-2中规定，结构轻骨料混凝土中用的粗骨料，其最大粒径不宜大于20mm，保温及结构保温轻骨料混凝土用的粗骨料，最大粒径不宜大于30mm2、堆积密度：轻骨料混凝土堆积密度越大，强度越高。堆积密度小于300kg/m³者只能配制非承重、保温用的轻骨料混凝土3、筒压强度：如何评价轻骨料的强度，至今尚无公认的满意的试验方法，我国规定用筒压法测定粗骨料的强度。轻集料混凝土的性能4、吸水率：轻骨料与普通骨料相比，有较大的吸水率。吸水率过大会给混凝土性质带来不利影响，如施工时混凝土拌合物的和易性很难控制，硬化后会降低保温性能、抗冻性和强度。根据工程实践经验，一般不应大于22%5、抗冻性：轻骨料在吸水饱和状态下能经受多次冻结和融化的循环作用而不破坏，也不严重降低其强度的性能。国家标准规定冻融循环15次的质量损失不大于5%，则其抗冻性良好。在我国长江以南地区，对轻骨料的抗冻性要求不严格。6、有害物质含量：主要指硫酸盐、粘土块、烧失量、氯化物和有机物杂质。轻骨料混凝土的配合比设计普通混凝土配合比设计的原则和方法，同样适用于轻骨料混凝土。但是又有区别，不仅要满足强度与和易性的要求，而且必须满足对混凝土容重的限制。1、配合比设计的要求强度等级、表观密度等级、和易性、某些情况下的特殊性能、尽量节约水泥，降低成本2、配合比基本参数的选择主要包括水泥强度等级和用量、用水量和有效水灰比、轻骨料强度和容重、粗细骨料的总体积、砂率、外加剂和掺合料等配合比基本参数的选择1、水泥强度等级和用量的选择2、用水量和有效水灰比的确定3、轻骨料的容重和强度的确定4、粗细骨料总体积的确定5、轻骨料混凝土砂率的确定6、外加剂和掺合料的确定

配合比设计的原则提高轻骨料混凝土的强度和降低其表观密度等级，是轻骨料混凝土配合比设计的主要原则1、提高轻骨料混凝土强度2、降低轻骨料混凝土表观密度等级配合比设计的方法配合比设计通过初步试算，适配调整确定两种方法：绝对体积法和松散体积法轻砂混凝土宜采用绝对体积法，全轻混凝土宜采用松散体积法绝对体积法1、配合比设计原则假定每立方米轻砂混凝土的绝对体积为各组成材料的绝对体积之和。其中砂率是根据砂子填充骨料空隙的原理来计算2、配合比设计步骤A、根据混凝土的设计要求来确定粗细骨料的种类和粗骨料的最大粒径B、测定粗骨料的堆积密度、颗粒表观密度、筒压强度及1h吸水率，测定细骨料的堆积密度和颗粒表观密度

C、根据混凝土强度等级以下式计算混凝土试配强度fch=fcc+1.645α式中fch——混凝土的试配强度（MPa)fcc——混凝土设计强度等级α——施工单位的混凝土强度标准差历史统计水平无统计资料时，采用以下数值混凝土强度等级C10~C20C25~C40C50~C60(MPa）4.05.06.0

D、根据混凝土强度等级，确定水泥标号品种及用量轻集料混凝土合理水泥标号和品种选择混凝土强度等级水泥标号水泥品种CL5.0~CL7.5275火山灰硅酸盐水泥CL10~CL20325粉煤灰硅酸盐水泥CL20~CL30425矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥CL30~CL60525或625硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥

E、确定净用水量F、确定砂率值轻骨料混凝土适宜砂率序号混凝土用途细骨料类型砂率（%）1预制构件用轻砂35~40普通砂28~402现浇混凝土用轻砂40~45普通砂30~35

G、计算细骨料用量S=[1-(C/ρc+W/ρw）·SP·ρsS—每立方米轻混凝土中的细骨料的用量（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净用水量（kg）SP——密实体积砂率（%）ρc——水泥的密度（kg/m³)ρw——水的密度（kg/m³)ρs——细骨料或砂的密度

H、计算粗骨料用量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——轻粗骨料的颗粒表观密度（kg/m³)I、总用水量W总=W+W附W总——每立方米混凝土中总的用水量（kg）W附——每立方米混凝土中附加吸水量（kg）

J、计算混凝土干表观密度计算公式：ρch=1.15C+G+S计算混凝土干表观密度，与设计要求的干表观密度相比较，若误差大于3%，证明混凝土配合比设计失败。K、拌合物的试配和调整2、松散体积法配合比设计原则以每立方米混凝土的粗细骨料松散总体积为基础，即假定每立方米混凝土的干重量为其各组成材料干重量的总和，最后通过实验调整得出配合比设计实例——绝对体积法（1）设计任务某工程现浇轻集料混凝土要求强度等级为LC30，设计密度1850kg/m³，坍落度控制在40~60mm，振捣棒或平板振捣器振捣（2）原材料轻粗集料：5~20mm连续级配800级碎石型页岩陶粒，堆积密度ρia=780kg/m³，颗粒表观密ρap=1420kg/m³，1h吸水率w=4.0%，筒压强度6.5MPa细集料：普通砂，堆积密度ρis=1460kg/m³，密度ρs=2650kg/m³

（3）设计步骤A、确定试配强度fch=fcc+1.645αB、查表得（见14页）LC30的标准差α=5.0MPafch=30+1.645*5.0=38.23MPa混凝土强度等级C10~C20C25~C40C50~C60(Mpa)4.05.06.0

C、选32.5级普通硅酸盐水泥D、查表选水泥用量mc=420kg/m³混凝土强度等级水泥标号水泥品种CL5.0~CL7.5275火山灰硅酸盐水泥CL10~CL20325粉煤灰硅酸盐水泥CL20~CL30425矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥CL30~CL60525或625硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥

E、查表确定净用水量mwn=180kg/m³轻集料混凝土用途坍落度（mm）净用水量（kg/m³）预制构件及制品振动加压成型——45~140振动合成型0~10140~180振捣棒成型30~80165~215现浇混凝土机械振捣50~100180~225人工振捣或钢筋密集>=80200~230

F、查表选取砂率sp=40%轻集料混凝土普通砂轻砂预制构件30~4035~50现浇混凝土35~45——

计算粗细集料用量细集料体积：vs=[1-(420/3150+180/1000)]*0.4=0.275(m³)细集料质量：Ms=vs·ρ=0.275*2650=729（kg/m³)轻粗集料体积：Va=[1-(420/3150+180/1000+729/2650)]=0.412(m³)轻粗集料质量：Ma=va*ρag=0.412*1420=585（kg/m³)

G、总用水量由于页岩陶粒施工前需要预湿，顾mwa=0Mwt=mwn+mwa=180+0=180（kg）H、计算混凝土干密度ρcd=1.15mc+ma+ms=1.15*420+729+585=1797(kg/m³)按绝对体积法设计的轻集料混凝土的计算干表观密度为1797(kg/m³)，与设计要求值1850(kg/m³)的误差为2.86%，大于规定值2%，即设计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进行校正

将砂率提高到43%，按照以上步骤可分别计算出:ms=782kg/m³,ma=557kg/m³,按式ρcd=1.15mc+ma+ms计算得混凝土干密度为ρcd=1.15mc+ma+ms=1.15*420+729+585=1822（kg/m³)与设计要求的1850kg/m³相比，误差为1.5%，小于2%的要求。因此该混凝土的设计配合比为:32.5级普通硅酸盐水泥420kg/m³；水180kg/m³；800级陶粒557kg/m³；砂782kg/m³

吸水率

轻集料的吸水率较普通集料较大，轻集料的吸水性显著影响轻集料混凝土拌合物的和易性二号水泥浆的水灰比以及硬化后轻集料混凝土的强度。

总用水量中的一部分水未起到润滑和提高流动性的作用，这部分水称为附加用水量，其余部分称为净用水量。附加用水量为轻集料1h的吸水量轻集料混凝土的水灰比用净水灰比。轻集料混凝土的和易性取决于净水灰比。轻混凝土的性能1、物理性能1、干表观密度2、吸水性3、热工性能4、密实度和孔隙率2、