論文導(dǎo)讀：文章著重介紹了輕骨料混凝土的歷史概況以及輕骨料和高強(qiáng)輕骨料混凝土的特性，以及對未來輕骨料混凝土發(fā)展的展望。
一、輕骨料混凝土的歷史
輕骨料混凝土( 又名輕集料混凝土,Light weight AggregateConcrete) 是指輕粗骨料、輕細(xì)骨料(或普通砂)、水泥和水, 必要時加入化學(xué)外加劑的礦物合料配制而成, 并且在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下,28d 齡期的干表觀密度小于1950kg/m的混凝土。發(fā)表論文。
人造輕骨料最早使用在1920年左右。SJ海德是最初運用回轉(zhuǎn)窯燒制膨脹黏土輕骨料,1928年,美國開始把這種方法用于商業(yè)生產(chǎn)。西歐在二戰(zhàn)后才開始有了輕骨料的生產(chǎn),美國和前蘇聯(lián)因缺少天然的普通骨料,大量生產(chǎn)和使用了人造輕骨料,使輕骨料混凝土在這兩個國家得到飛速發(fā)展,但輕骨料混凝土長期一直被當(dāng)作非結(jié)構(gòu)材料使用,應(yīng)用范圍受到很大限制。自20世60年代中期,美國采用輕骨料混凝土取代普通混凝土,修建了休斯敦貝殼廣場大廈并取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。如今,國外發(fā)達(dá)國家高性能輕骨料混凝土的應(yīng)用已取得豐富經(jīng)驗。CL50一CL6O輕骨料混凝土己在工程中大量使用,結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土的抗壓強(qiáng)度最高為80MPa,其表觀密度1800～2000kg/m之間。
20世紀(jì)90年代初期, 挪威、日本等國研究了高性能輕骨料混凝土的配方、生產(chǎn)工藝、高性能輕骨料等,重點在于改善混凝土的工作性和耐久性,并取得了一定的成果。如英國采用高強(qiáng)輕骨料混凝土建造了北海石油平臺;挪威應(yīng)用CL60級輕骨料混凝土建造了世界上跨度最大的懸臂橋;日本則成立了一個由18家公司組成的高強(qiáng)輕骨料混凝土研究委員會,專門研究粉煤灰輕骨料混凝土。挪威自1987年以來,已應(yīng)用高性能輕骨料混凝土建了11座橋梁。
二、輕骨料混凝土的優(yōu)良特性
輕骨料混凝土的強(qiáng)度等級用CL表示。強(qiáng)度等級達(dá)到CL30及以上者稱為高強(qiáng)輕骨料混凝土一般來說,高強(qiáng)輕骨料混凝土有如下優(yōu)點:
�。�1）輕質(zhì)高強(qiáng)：顧名思義，輕骨料混凝土采用輕骨料代替普通沙石材料，可以使得混凝土構(gòu)件在承載力相同的條件下，減輕自重達(dá)20 %～40 %。這樣的優(yōu)勢，為設(shè)計施工提供了很大的方便。
�。�2）抗震性能好：由于地震力和上部結(jié)構(gòu)的自重成正比，因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)采用輕骨料混凝土后,自重會明顯的下降,也就降低了地震力，減少了地震對結(jié)構(gòu)的作用，提升了結(jié)構(gòu)的抗震性能。同時,由于輕骨料混凝土的彈性模量比同等級的普通混凝土低,結(jié)構(gòu)的自振周期將變長,對沖擊能量的吸收快，變形能力增強(qiáng),不容易遭受外力的破壞。
（3）抗裂性好：由于輕骨料混凝土相比普通混凝土有較小的熱膨脹系數(shù)和彈性模量,導(dǎo)致冷縮和干縮作用引起的拉應(yīng)力小與普通混凝土材料,這樣的表現(xiàn)就導(dǎo)致了輕骨料混凝土構(gòu)件的抗裂性能優(yōu)于普通混凝土，這對改善結(jié)構(gòu)的耐久性,延長結(jié)構(gòu)的使用壽命是非常有利的,并有助于降低結(jié)構(gòu)在使用期間的維護(hù)費用。
（4）耐久性好：使用輕骨料能有效避免混凝土的堿集料反應(yīng)問題,延長結(jié)構(gòu)的使用壽命。同時由于輕骨料混凝土的骨料—基材界面粘結(jié)牢固,具有一定的自養(yǎng)護(hù)功能和水泥砂漿品相的質(zhì)量相對較好等因素,輕骨料混凝土抗有害介質(zhì)侵入的能力也相對較強(qiáng)。
�。�5）耐火性好：由于輕骨料混凝土采用的是粉煤灰，煤矸石等骨料，而這些骨料都經(jīng)歷高溫歷練，有良好的耐火性能，使得輕骨料混凝土熱工性能好，用以建造的建筑和結(jié)構(gòu)的耐火性能好。一般建筑物發(fā)生火災(zāi)時,普通混凝土耐火1h,而輕骨料混凝土可耐火4h.
�。�6）綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益好：輕骨料混凝土的骨料通通常來自工業(yè)廢渣、煤礦的煤矸石、火力發(fā)電站的粉煤灰等，可降低混凝土的生產(chǎn)成本，并變廢為用，減少占用農(nóng)田，減輕環(huán)境污染，具有良好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
三、輕骨料混凝土的缺點和發(fā)展前景
�。�1）輕骨料性能的完善：如今的親故料混凝土雖然具有上述輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐久性好等優(yōu)點。但研究表明，高性能輕骨料混凝土的拉壓比要小于相同強(qiáng)度等級的普通混凝土，且隨著強(qiáng)度的提高，其脆性相應(yīng)增大，脆性問題使得高強(qiáng)材料的優(yōu)越性得不到充分發(fā)揮、限制了其在工程中的應(yīng)用。因此，如何提高高性能輕骨料混凝土的韌性、提高其拉壓比，同時又能保持其輕質(zhì)高強(qiáng)的特點，成為當(dāng)前高性能輕骨料混凝土研究和應(yīng)用中迫切需要解決的問題之一。
�。�2）輕骨料生產(chǎn)工藝和設(shè)備的更新：目前輕骨料混凝土配制過程中存在如下問題: ①為降低輕骨料的吸水率 ,改善新拌輕骨料混凝土的工作性 ,普遍在其表面涂蠟、 聚苯乙烯乳液等防水材料或施工前預(yù)濕輕骨料。 這些做法降低輕骨料混凝土的力學(xué)性能或降低其抗凍耐久性 ,并使生產(chǎn)制作變得復(fù)雜; ②在大的初始坍落度時 ,輕骨料易上浮離析 ,采用振搗施工時尤為突出 ,使硬化后混凝土的均質(zhì)性差 ,耐久性下降 ,并降低其力學(xué)性能; ③提高水泥摻量 ,雖能改善新拌混凝土的工作性 ,但增大了輕骨料混凝土的收縮裂縫和溫度裂縫引起的危害 ,降低混凝土的耐久性 ,同時又增加工程造價。 因此 ,工程結(jié)構(gòu)迫切需要制作簡單、 工作性好、 能免振搗自密實施工、 硬化后質(zhì)量好、 體積穩(wěn)定性好、 高耐久、 經(jīng)濟(jì)的高性能輕骨料混凝土。發(fā)表論文。
�。�3）已有發(fā)展：①輕骨料品種的結(jié)構(gòu)組成有較大變化：如今以粉煤灰、尾礦粉和河川污泥為主要原料的綠色輕骨料正在大量推廣應(yīng)用。②輕骨料混凝土及其應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展： CL40以上的高強(qiáng)性能陶�；炷恋膹V泛應(yīng)用以及輕骨料混凝土泵送施工的普及。③輕骨料生產(chǎn)工藝設(shè)備的更新：原材料的微米磨細(xì)技術(shù)和無膠結(jié)料陶粒成球技術(shù)得到推廣應(yīng)用，破碎型粒的破碎新技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及利用化學(xué)工業(yè)廢料加工成的節(jié)能燃料的成功開發(fā)。
四、總結(jié)
輕骨料混凝土的開發(fā)和利用，為混凝土的發(fā)展和變革添了重要的一筆。發(fā)表論文。相比普通混凝土，輕骨料混凝土的優(yōu)異性能使得混凝土的應(yīng)用領(lǐng)域更為廣闊。但輕骨料混凝土也存在著一些缺陷，對于這些缺陷，目前人們的主要解決辦法在于添加相應(yīng)的纖維材料和高聚物等，以提高韌性和其他性能。但是這些還是沒有很好的解決輕骨料混凝土存在的問題，還有待于研究。
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