高强轻质混凝土组成特点

高强轻质混凝土组成特点

发表时间：2018-03-06T12:07:25.010Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：周仲景于鹏秦宇郑翔宇

[导读] 高强轻质混凝土（High-Strength Light Weight Concrete，以下简称HSLC）是指利用高强轻粗集料、普通砂。

黑龙江建筑职业技术学院哈尔滨 150000

摘要：本文介绍了高强轻质混凝土的性能及应用和发展状况。探讨了轻质高强混凝土的高强化途径和轻质化途径，并提出了相应解决思路。

关键词：轻质；高强；混凝土

高强轻质混凝土（High-Strength Light Weight Concrete，以下简称HSLC）是指利用高强轻粗集料、普通砂、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3，强度等级为LC30以上的结构用轻质混凝土。从HSLC的定义我们可以看出，它除了和普通混凝土一样由粗、细集料、水泥和水组成以外，所不同的是对表观密度的最大限值和最小的强度等级限值有所界定。

一、高强轻骨料混凝土特点：

1.轻质高强：

轻骨料商品混凝土的干表观密度一般为760~1950kg/，结构轻集料商品混凝土的干表观密度为1400~1950kg/，普通商品混凝土的干表观密度一般为2000~2800kg/，与之相比，轻骨料商品混凝土可减轻20%~40%，而其强度可以达到普通商品混凝土用的强度等级

CL15~CL50。

2.抗震性能好：

地震力和上部结构的自重成正比，当结构采用轻骨料商品混凝土将降低地震力。同时，由于轻骨料商品混凝土的弹性模量比同等级的普通商品混凝土低，结构的自振周期将变长，变形能力增强，结构破坏是将消耗更多的变形能，因此，轻骨料商品混凝土有利于改善建筑物的抗震能力和抵抗动荷载作用的能力。

3.抗裂性好：

和普通商品混凝土相比，轻骨料商品混凝土的热膨胀系数和弹性模量较小，使得由于冷缩和干缩作用引起的拉应力相对较小，表现为轻骨料商品混凝土的抗裂性较好，这时改善结构的耐久性，延长结构的使用寿命是非常有利的，并有助于降低结构在使用期间的维修费用。

4.耐久性好：

使用轻骨料能有效避免商品混凝土的碱集料反应问题，延长结构的使用寿命。

二、混凝土高强化途径

1.采用高强度水泥

通过选择合适的水泥品种及水泥标号的提高，可以明显的提高混凝土的强度；

2.使用外加剂

通过使用外加剂（减水剂等），在相同流动性的前提下可以减少混凝土的用水量，从而提高混凝土强度；

3.采用优质骨料

通过选择优质骨料，如合理级配、高强度骨料、合理的骨料形状等，可以提高混凝土强度；

4.减小水胶比

虽然通过减小水胶比可以提高混凝土强度，但由于现代混凝土工程施工特点的要求（高层、大体积等需要大流动性混凝土），因此，该途径的采用受到限制。

二、混凝土轻质化途径

1.高强轻质骨料

包括天然轻集料（浮石）、烧结天然材料（陶粒）、热处理工业废渣（膨胀矿渣）及有机材料（塑料）等。

2.掺加粉煤灰

由于粉煤灰的体积密度小于水泥的体积密度，粒性好、填充密实，对水泥颗粒起分散作用，使其分布更均匀。

3.加纤维

包括钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维等。纤维在混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受荷(拉、弯)初期，当配料合适并掺有适宜的高效减水剂时，水泥基料与纤维共同承受外力，而前者是外力的主要承受者;当基料发生开裂后，横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。与普通混凝土相比，纤维混凝土具有较高的抗拉与抗弯极限强度，尤以韧性提高的幅度为大。

三、高强轻质混凝土结构特点

轻骨料混凝土的组成除用轻骨料代替普通混凝土的天然岩石骨料外，其余材料组成与普通混凝土基本相同。而轻骨料对混凝土主要性能的影响与普通集料对混凝土主要性能的影响有许多相同之处，但轻骨料与普通骨料的不同点主要是质轻、内部具有高度的多孔性、在水泥浆中具有吸水放水的作用，本身强度低，弹性模量低。

四、高强轻质混凝土发展

随着现代化建筑工程的发展，建筑设计在诸如形状、高度、不规则柱网、无梁楼盖等方面越来越要求具有极大的自由度，更高效、高强度的轻质混凝土应用越来越多。高强轻质混凝土HSLC(High―StrengthLightweight Concrete)由于重量轻、强度高和耐久性好等特点，在美国、德国、日本等国家广泛应用于水工构筑物、高层建筑、大跨度桥梁和城市立交桥等工程中，其应用前景十分广泛。

注：本位为2017黑龙江省大学生创新创业训练计划项目《高强轻质混凝土的创新设计》研究成果。指导教师：周仲景；学生：于鹏、秦宇、郑翔宇。