轻集料混凝土

轻集料混凝土

轻集料混凝土是指用轻粗集料、轻砂（或普通砂）等为集料配制而成的干表面密度不大于1900公斤/米的水泥混凝土，也称多孔集料轻混凝土。

种类

轻集料混凝土按轻集料的种类分为：天然轻集料混凝土。如浮石混凝土、火山渣混凝土和多孔岩混凝土等。人造轻集料混凝土。如黏土陶粒混凝土、页岩陶粒混凝土以及膨胀珍珠岩混凝土和用有机轻集料制成的混凝土等。工业废料轻集料混凝土。如煤渣混凝土、粉煤灰陶粒混凝土和膨胀矿渣珠混凝土等。

按细集料种类分为：全轻混凝土。采用轻砂做细集料的轻集料混凝土。砂轻混凝土。部分或全部采用普通砂作细集料的轻集料混凝土。

按其用途分为：保温轻集料混凝土。其容重小於800公斤/米,抗压强度小於兆帕,主要用於保温的围护结构和热工构筑物。结构保温轻集料混凝土。其容重为800～1400公斤/米,抗压强度为～兆帕,主要用於配筋和不配筋的围护结构。结构轻集料混凝土。其容重为1400～1900公斤/米，抗压强度为～兆帕，主要用於承重的构件、预应力构件或构筑物。

特点

轻集料混凝土具有自重轻、保温隔热和耐火性能好等特点。

结构轻集料混凝土的抗压强度最高可达70兆帕，与同标号的普通混凝土相比，可减轻自重20～30％以上，结构保温轻集料混凝土是一种保温性能良好的墙体材料，其热导率为～瓦/(米?开),仅为普通混凝土的12～33％。轻集料混凝土的变形性能良好，弹性模量较低。在一般情况下，收缩和徐变也较大。轻集料混凝土的弹性模量与其容重和强度成正比。容重越小、强度越低，弹性模量也越低。与同标号的普通混凝土相比，轻集料混凝土的弹性模量约低25～65％。

轻集料混凝土大量应用於工业与民用建筑及其他工程，可收到减轻结构自重；提高结构的抗震性能；节约材料用量；提高构件运输和吊装效率；减少地基荷载及改善建筑功能(保温隔热和耐火等)等效益。因此，在20世纪60～70年代，轻集料混凝土的生产和应用技术发展较快，主要向轻质、高强的方向发展，大量应用於高层、大跨度结构和围护结构，特别是大量用於制作墙体用的小型空心砌块。

中国从50年代开始研制轻集料及轻集料混凝土，主要用於工业与民用建筑的大型外墙板和小型空心砌块，少量用於高层和桥梁建筑的承重结构和热工构筑物。

轻集料技术要求

保温及结构保温轻集料混凝土用的轻粗集料，其最大粒径不宜大于40 ㎜。结构轻集料混凝土用的轻粗集料，其最大粒径不宜大于20 ㎜。

轻粗集料的级配应符合表的要求，其自然级配的空隙率不应大于50% 。

轻粗集料的级配表

筛孔尺寸 d min 1/2d max d max 2d max

圆球型的及单一粒级累计筛余

（按重量计，% ）≥ 90 不规定≤ 10 0

普通型的混合级配≥ 90 30 ～70 ≤ 10 0

碎石型的混合级配≥ 90 40 ～60 ≤ 10 0

轻砂的细度模数不宜大于；其大于5 ㎜的累计筛于不宜大于105( 按重量计) 。

轻集料的堆积密度模数等级按表划分。其实际堆积密度的变异系数：对圆球形的和普通型的轻粗集料不应大于；碎石型的轻集料不应大于。

轻集料的密度等级表

密度等级堆积密度范围

（kg/m3）

轻粗集料轻砂

300 - 210~300

400 - 310~400

500 500 410~500

600 600 510~600

700 700 610~700

800 800 710~800

900 900 810~900

1000 1000 910~1000

- 1100 1010~1100

- 1200 1110~1200

技术性能

轻集料混凝土的强度等级按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值细致按标准方法制作和养护的边长为150 ㎜的立方体试件，在28d 领期用标准试验方法测得的具有95% 保证率的抗压强度值。

轻集料混凝土的强度等级划分为；；CL10 ；CL15 ；CL20 ；CL25 ；CL30 ；CL35 ；CL40 ；CL45 ；CL50 。

轻集料混凝土按其干表观密度分为十二个等级（见表）。某一密度等级轻集料混凝土的密度标准值，可取该密度等级按表观密度变化范围的上限值。

轻集料混凝土的密度等级表密度等级干表现密度的变化范围（kg/m3 ）密度等级干表现密度的变化范围（kg/m3 ）

800 760~850 1400 1360~1450

900 860~950 1500 1460~1550

1000 960~1050 1600 1560~1650

1100 1060~1150 1700 1660~1750

1200 1160~1250 1800 1760~1850

1300 1260~1350 1900 1860~1950

轻集料混凝土按其用途可分为三大类

轻集料混凝土按用途分类表类别名称混凝土强度等级的合理范围混凝土密度等级的合理范围用途

保温轻集料混凝土800 主要用于保温的围护结构或热工构筑物

结构保温轻集料混凝土CL10 CL15 800 ～1400 主要用于既重又保温的围护结构结构轻集料混凝土CL15 CL20 CL25 CL30 CL35 CL40 CL45 CL50 1400 ～1900 主要用于承重构件或构筑物

轻集料混凝土配合比

1、混凝土配合设计的基本要求：

1-1要满足混凝土（及施工要求）的强度等级fcu·k和混凝土配制强度feu·o；

1-2要使混凝土拌合物具有足够的、良好的（可塑性、不易产生离析）；

1-3要满足工程使用环境及气候条件所要求的（抗渗、抗冻、耐腐蚀等）；

1-4在保证工程质量的前提下，能尽量节约水泥，合理使用材料，降低工程成本。

2、配合比的设计方法：

2-1，应遵照“普通设计规程”JGJ/T 55中的有关条文设计。

2-2配合比中最大水灰比、最小水泥用量对混凝土的强度性质和耐久性起了决定作用，必须遵照“铁路混凝土与施工及验收规范”TB10210-97的规定控制，其他工程应遵照相应的规范来选用。

3、设计混凝土的计算方法有多种，铁路部门多采用重量法计算。计算主要要确定下述各参数：

3-1根据混凝土设计强度等级fcu·k 确定混凝土配制强度fcu·o。

3-2确定水灰比(w/c)—须从混凝土的设计强度等级、耐久性、水泥强度等级等方面同时考虑。

3-3选定施工混凝土拌合物的工作（运输、结构断面、浇灌和震捣）条件，确定混凝土的坍落度，然后选择每立方米混凝土的拌合W（kg/m3）。

3-4按粗细骨料的级配和确定混凝土的含砂率。然后计算粗、细骨料用量。

4、混凝土配合比的设计步骤：

4-1确定混凝土的配制强度fcu·o fcu·o= fcu·k+б式中：fcu·o—混凝土配制强度（Mpa）；

4-2按强度要求计算水灰比

W/C=A·fce/（fcu·o+A·B·fce）

式中：A、B—回归式中的，应根据本工程所用的水泥、骨料和其他材料通过试验建立灰水比（C/W）与混凝土强度（fcu·o）的关系式，确定A、B值。在不具备上述试验时，可先参考选用：

碎石混凝土：A=；B=；

卵石混凝土：A=；B=；

fce—水泥实际强度（Mpa）；无水泥实际数据时，式中fce值可按下式确定：

fce=γc·fce·k

fce·k·—的标准值；

γc—水泥标号标准值的富余系数，该值应按实际统计资料确定。（有的建议试用，某些资料介