(深圳市鵬城基業(yè)混凝土有限公司， 廣東 深圳 518000)

目前，在土木工程中應(yīng)用最多的建筑材料是混凝土,伴隨普通混凝土的出現(xiàn),混凝土得到進一步的發(fā)展,相關(guān)研究人員通過對混凝土中的組成材料加以改變,從而創(chuàng)造出更多的新型高性能混凝土。其中一種就是自密實輕骨料混凝土，這種混凝土具有自密實與輕骨料混凝土的特性，該材料的應(yīng)用可以大大減輕結(jié)構(gòu)自重,減少噪音污染,提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，自密實輕骨料混凝土在實際工程應(yīng)用推廣之前還需要對它的性能進行更全面、深入的研究。

1 自密實輕骨料混凝土研究概況

隨著自密實混凝土的技術(shù)不斷成熟，從而延伸出自密實輕骨料混凝土，其中的輕骨料或高性能骨料能夠替換普通骨料，從而配制出一種新型高性能混凝土。

20世紀(jì)初，美國人采用頁巖陶粒作為骨料，從而成為配制出輕骨料混凝土的第一人，由于輕骨料混凝土具有出色性能，使其快速的應(yīng)用到世界各地的土木工程中，在我國該種混凝土在用于各種墻體與橋梁的建設(shè)。輕骨料混凝土具有輕質(zhì)性、比強度高及良好的保溫性能。在輕骨料混凝土的基礎(chǔ)上，人們研制出了輕骨料自密實混凝土，通過對其配合比加以調(diào)整，從而實現(xiàn)自密實效果，使其不僅輕質(zhì)高強，還能夠自動填充。

2 試驗

2.1 原材料

水泥:應(yīng)用海螺P·O 42.5R普通硅酸鹽水泥，這種水泥的具體性能指標(biāo)，如表1所示。選擇I級粉煤灰作為粉煤灰，這種粉煤灰的具體化學(xué)成分，如表1所示。

表1 水泥基本性能指標(biāo)

表2 粉煤灰具體化學(xué)成分

對于粗骨料的選擇，一般高強頁巖陶粒，其等級為900級，其粒徑為5mm-16mm連續(xù)級配，1660kg/m3的表觀密度。

對于細(xì)骨料的選擇，一般選擇陶砂，其等級為700級，表觀密度1760kg/m3。對于水的選擇，一般選擇自來水；對于減水劑的選擇，一般選擇聚羧酸系高性能減水劑，其固含為4%。

2.2 試驗方法

在這次試驗設(shè)計中，包括的輕骨料自密實混凝土有3種密度等級，配合比設(shè)計主要是參考國家頒布的相關(guān)文件，選擇自密實混凝土固定砂石體積法與全計算法相結(jié)合的方法。其中固定砂石體積法的主要思路為：（1）對粗骨料、細(xì)骨料的體積和用量加以確定，其中結(jié)合自密實混凝土粗骨料的堆積用量確定粗骨料與細(xì)骨料的體積；（2）對砂在砂漿里的體積量加以明確；（3）對輕骨料的吸水特性加以充分考慮[1], 輕骨料自密實混凝土編號分別為:Q1900、Q1800、Q1700。 混凝土強度由水膠比來控制, 其關(guān)系式為：

式中:膠凝材料的質(zhì)量使用m(c +f)加以表示;水的質(zhì)量使用m(w)加以表示;水泥的抗壓強度使用fce加以表示;混凝土的抗壓強度使用fcu, p加以表示;A ,B 表示回歸系數(shù), 分別為0.48 、0.50、 0.52 .用水量m(w )為：

式中:漿體體積使用Ve 加以表示；空氣體積使用V0加以表示;水泥、粉煤灰的密度分別使用ρc, ρf進行表示;粉煤灰取代率使用φ加以表示, 結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗與試驗選取φ, 本文取φ=0 .3 .

結(jié)合上述方式，可以發(fā)現(xiàn)，通過使用全計算法，能夠?qū)ε渲谱悦軐嵒炷林猩奥势团c流動性差的問題加以解決, 反復(fù)進行試配可以得到的輕骨料自密實混凝土，其工作性能往往比較好。

3 結(jié)果與討論

3.1 輕骨料自密實混凝土的保溫性能

本次研究主要是對三種輕骨料的自密實混凝土的等級進行研究，經(jīng)試驗和測試后得到的結(jié)果如表三所示，而三種輕骨料的自密實混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)主要是運用導(dǎo)熱系數(shù)檢測儀器測試得出，其結(jié)果如表四所示：

表3 3種輕骨料自密實混凝土密度等級

表4 輕骨料自密實混凝土導(dǎo)熱系數(shù)

從表四中顯示的數(shù)據(jù)可以得出以下結(jié)論：輕骨料的自密度混凝土，其導(dǎo)熱的系數(shù)會伴隨自密度的等級而不斷提升；且研究結(jié)果中，相較于普通混凝土導(dǎo)熱的系數(shù)，研究所選的三種輕骨料的自密度混凝土導(dǎo)熱系數(shù)相對較低；但還未到達保溫砂漿的保溫性能[2]。即本研究試驗得到的密度等級結(jié)果中，輕骨料的自密度混凝土可達保溫的效果，而若要讓輕骨料的自密度混凝土滿足保溫材料保溫的性能，則需要進行配合比的重新調(diào)配，以此來減少混凝土密度的等級。

3.2 輕骨料自密實混凝土抗壓強度

對設(shè)計的三種配合比的混凝土Q1900、Q1800、Q1700。測試其3 d、7 d 和28 d抗壓強度，試件規(guī)格為100×100×100 mm 立方體試塊，每組3 塊，其抗壓強度值見下表5。

表5 試驗混凝土抗壓強度指標(biāo)

3種輕骨料自密實混凝土比強度的試驗數(shù)據(jù)，如圖一所示，其中，比強度=抗壓強度/密度。

圖1 比強度

分析圖一可以得出以下結(jié)論：輕骨料的自密實混凝土，其等級分布越高，其抗壓的強度就越強；除此之外，密度等級為1900kg/m3輕骨料的自密實混凝土，其7日至28日抗壓的強度上升就越發(fā)的顯著；而密度等級為1800kg/m3和1700kg/m3輕骨料的自密實混凝土，其抗壓的強度上升時間主要集中分布在7日之間。Q1900組的輕骨料的自密實混凝土，其28日的抗壓強度，能夠達到C30的強度等級；而一般的混凝土，C30的容重若以2400kg/m3進行計算，可得出比強度為0.021。從圖二中可以分析得出，若Q1900的比強度達到0.027，那么相較于一般的混凝土，其比強度顯著上升了28.6%，而分析圖二發(fā)現(xiàn)，相較于其他強度等級的一般混凝土，其中Q1800和Q1700這兩組的輕骨料自密實混凝土比強度要高。由此可以得出，混凝土輕質(zhì)化能夠有效提升其比強度，且在工程中運用輕質(zhì)高強度自密實混凝土更具優(yōu)勢；尤其體現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)工程中，能夠增加結(jié)構(gòu)使用空間的最大化，并最大限度降低材料造價。

3.3 輕骨料自密實混凝土滲透性能

3.3 輕骨料自密實混凝土滲透性能

本次試驗對輕骨料自密實混凝土滲透性能的評價，主要運用的是抗氯離子的滲透法；是用電通量來檢查試件氯離子的滲透情況；其中，試件主要使用的是高溫50mm、直徑100mm的圓柱體，而試件的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護時間為28日的真空飽水；具體電通量得到的結(jié)果，見圖二：

圖 2 電通量

結(jié)合圖2中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，三組輕骨料自密實混凝土的密度等級與電通量不呈線性變化規(guī)律，且滲透性和抗壓強度大小無任何對應(yīng)關(guān)系。同時，三組輕骨料自密實混凝土試件的電通量處于500C/m2-800C/m2之間時，其電通量都明顯低于普通混凝土，這就表明該種混凝土抗氯離子滲透性能比較好，也正因為其具有較好的自密實性，讓其具有比較致密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)填充，為能夠避免因振搗施工造成振搗不一致而導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生疏松情況。此外，在輕骨料自密實混凝土中，其輕骨料的吸水性較好，成型與養(yǎng)護期間輕骨料所吸水分，能夠幫助其后期自養(yǎng)護，這樣就確保了該中混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的致密性，促進其長期性能的不斷發(fā)展及穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

綜上所述，與普通混凝土比較，輕骨料自密實混凝土的保溫性能更加優(yōu)異，但其導(dǎo)熱系數(shù)明顯更低，加之其的密度等級越低，那么其就具備越好的保溫性能；與普通混凝土比較，相同強度等級的輕骨料自密實混凝土的比強度明顯更高，且輕質(zhì)高強化更為明顯，這就使得其能夠在混凝土結(jié)中得到更好的應(yīng)用。

[1]張云國,吳智敏,張小云等.自密實輕骨料混凝土的工作性能[J].建筑材料學(xué)報,2009, 12(1):116-120.

[3]王玉梅,劉錫軍.自密實輕骨料混凝土配合比設(shè)計及基本力學(xué)性能試驗[J].混凝土, 2012(6):111-113.