輕骨料混凝土的特點(diǎn)
??(1)輕質(zhì)高強(qiáng):強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到LC30以上的輕骨料混凝土,干表觀密度在1200~1900kg/m3之間,相比相同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土低20%-50%,因此應(yīng)用輕骨料混凝土可以顯著降低建筑物的自重,并有利于預(yù)制構(gòu)件的輕量化和縮小構(gòu)件尺寸。
??(2)保溫隔熱:多孔輕質(zhì)骨料的引入使混凝土密度減小的同時(shí),也使其導(dǎo)熱系數(shù)顯著降低。密度等級(jí)為1700的輕骨料混凝土在平衡含水率的條件下導(dǎo)熱系數(shù)低于0.87W/m·K,相比于普通混凝土的1.5 W/m·K,減小40%以上。
??(3)耐火:熱量在輕骨料混凝土內(nèi)部傳導(dǎo)速率較低,使其具有更好的耐火性。一般建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí),普通混凝土耐火1h,而輕骨料混凝土可耐火4h。在600℃高溫下,輕骨料混凝土能維持室溫強(qiáng)度的85%,而普通混凝土只能維持35%~75%。
??(4)抗震:輕骨料混凝土由于密度小,彈性模量低,變形性能好,可以大量吸收地震荷載下的沖擊波能量,具有很好的減震效果。輕骨料混凝土的抗震性能是普通混凝土的約1.3倍,是磚砌體結(jié)構(gòu)的約1.7倍。
??(5)耐久:輕骨料的多孔性可以緩解低溫下水結(jié)冰產(chǎn)生的膨脹力,使得輕骨料混凝土具有良好的抗凍性;輕骨料混凝土的“雙微孔”微泵性能,使其界面粘結(jié)性好,封堵了水路,因此具有良好的抗?jié)B性;輕骨料表面粗糙并具有大量的紋路凹槽,可防止形成任何擇優(yōu)取向的晶體,同時(shí)增加其與水泥石的機(jī)械嚙合力,在微觀上使混凝土界面過渡區(qū)的性能得到了增強(qiáng),提高了混凝土體系的耐久性。
??(6)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好:盡管輕骨料混凝土單方價(jià)格比同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土高,但由于其減輕了結(jié)構(gòu)自重、降低基礎(chǔ)處理費(fèi)用,縮小結(jié)構(gòu)斷面和增加使用面積,可降低工程造價(jià)5%~10%,尤其在用于高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)維修加固工程時(shí),具有更顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
輕骨料混凝土的分類
按照用途分類
??(1)保溫輕骨料混凝土。強(qiáng)度等級(jí)為L(zhǎng)C5.0左右,密度等級(jí)≤800,主要用于建筑屋面、地面保溫隔熱工程或熱工構(gòu)筑物,一般是采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方式。
??(2)結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土。強(qiáng)度等級(jí)LC5.0~LC15,密度等級(jí)800~1400,主要用于既承重又保溫的圍護(hù)結(jié)構(gòu),應(yīng)用形式可以采用承重砌塊、墻板等制品,也可以現(xiàn)場(chǎng)澆筑。
??(3)結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土。強(qiáng)度等級(jí)LC15-LC60,密度等級(jí)1400~1900,主要用于承重構(gòu)件或構(gòu)筑物,一般是現(xiàn)場(chǎng)澆筑,也可做成預(yù)制件現(xiàn)場(chǎng)拼裝。
我國(guó)輕骨料混凝土的應(yīng)用形式
??多年來,我國(guó)在輕骨料混凝土領(lǐng)域開展了廣泛深入的應(yīng)用性研究,各類天然、人造、工業(yè)廢渣輕骨料混凝土及其制品都取得了一定的實(shí)際工程應(yīng)用,對(duì)輕骨料混凝土的長(zhǎng)期性能和潛在用途也有了更充分的認(rèn)識(shí)和了解,為輕骨料混凝土在我國(guó)未來更大范圍的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。在各種輕骨料混凝土中,陶?;炷潦悄壳皯?yīng)用多的一種,尤其是在承載結(jié)構(gòu)中,陶?;炷料啾扔谄渌p骨料混凝土具有明顯的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)。
??從輕骨料混凝土在我國(guó)的應(yīng)用形式和應(yīng)用量來看,輕骨料混凝土砌塊約占70%;輕骨料混凝土板材,包括空心隔墻板、復(fù)合保溫墻板、屋面板、樓板等,約占15%;現(xiàn)澆高強(qiáng)輕骨料混凝土,包括高層框架建筑、橋梁工程等,約占2%-3%;應(yīng)用在其他方面,如耐火隔熱制品、吸聲磚、園林和花卉、化工用品等,約占12%??梢姡覈?guó)輕骨料混凝土目前還主要應(yīng)用于建筑砌塊和圍護(hù)結(jié)構(gòu)板材方面。
輕骨料混凝土應(yīng)用于高層建筑主要是通過現(xiàn)澆梁、板、柱、墻體等結(jié)構(gòu)單元或采用預(yù)制墻板、樓板等構(gòu)件形式實(shí)現(xiàn)。采用輕骨料混凝土后建筑自重獲得減輕,在荷載不變的情況下可以增加修建層數(shù),提高土地使用率或者節(jié)約基礎(chǔ)的造價(jià),尤其是在軟土地基處理方面更具優(yōu)勢(shì)[1]。另外,輕骨料混凝土在抗震、耐火方面的優(yōu)良性能也是其應(yīng)用于高層建筑的優(yōu)勢(shì)。
??我國(guó)在過去三十年積累了一些十分成功的輕骨料混凝土高層建筑應(yīng)用實(shí)例,在天津、上海、沈陽、南京、本溪等地均有不同形式的輕骨料混凝土高層建筑,取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果。如本溪市的建溪大廈(1994年)高26層,局部框架和全部剪力墻結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)度等級(jí)為L(zhǎng)C20~LC30的自燃煤矸石輕骨料混凝土泵送澆筑,比采用普通混凝土減輕自重21%~25%,由結(jié)構(gòu)質(zhì)量引起的水平地震作用減小20%~25%。
人造文化石是輕骨料混凝土應(yīng)用于裝飾領(lǐng)域的典型代表,它是以硅酸鹽水泥為膠凝材料,以陶粒、陶砂、膨脹蛭石、冶金廢渣等為輕質(zhì)骨料,輔以無機(jī)顏料及其他功能助劑制成的人造石材。使用時(shí)借助粘合劑或水泥凈漿、砂漿直接粘貼在基體上。裝修后的建筑好似天然石材砌筑而成,營(yíng)造出特殊的文化氛圍,故名“文化石”[3]。
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??玻化微珠[4]承重保溫混凝土是通過摻入一定比例的?;⒅橐约巴饧觿┡渲贫傻男滦突炷粒^同等級(jí)的普通混凝土自重降低25%-40%,由此帶來輕質(zhì)、保溫、耐火、抗震、經(jīng)濟(jì)等一系列優(yōu)良特性。目前已研制出強(qiáng)度等級(jí)大于C40的該材料,已經(jīng)在山西省晉城市三綠色建筑--銘基鳳凰城節(jié)能示范樓成功應(yīng)用。
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