轻骨料混凝土技术

轻骨料混凝土技术用轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）、水泥胶凝材料和水配制而成的混凝土，称之为轻骨料混凝土。若粗、细骨料均是轻质材料，又称全轻骨料混凝土。若粗骨料为轻质，细骨料全部或部分采用普通砂，则称砂轻混凝土。轻骨料混凝土一般用水泥胶凝材料，但有时也用石灰、石膏硫磺、沥青等作为胶凝材料。一、概述轻骨料混凝土与普通混凝土不同之处，在于骨料中存在着大量空隙，也正是如此，才赋予其许多优越的性能。轻骨料混凝土具有轻质、高强、保温和耐火等性能特点，并且变形性能良好，由于弹性模量较低，在一般情况下，其收缩和徐变也较大。虽然多孔轻骨料的强度低于普通骨料，但是由于轻骨料的孔隙在拌和料搅拌时具有吸水作用，造成轻骨料颗粒表面的局部低水灰比，增加了骨料与水泥石的粘结力。这样，在骨料周围形成了坚强的水泥石外壳，约束了骨料的横向变形，使得骨料在混凝土中处于三向受力状态，从而提高了骨料的极限强度，使得轻骨料混凝土的强度与普通混凝土接近。二、轻骨料混凝土的主要技术指标轻骨料混凝土除满足普通混凝土的技术要求外，还需要满足下面的要求：（1）砂轻混凝土和全轻混凝土宜采用松散体积法进行配合比计算，砂轻混凝土也可采用绝对体积法。配合比计算中粗细骨料用量均应以干燥状态为基准。（2）根据设计要求的轻骨料混凝土的强度等级、混凝土的用途，确定粗细骨料的种类和粗骨料的最大粒径；（3）测定粗骨料的堆积密度、筒压强度和1h吸水率，并测定细骨料的堆积密度。各种轻骨料混凝土性能指标三、轻骨料混凝土施工技术1、轻骨料的堆放和运输应符合下列要求：轻骨料应按不同品种分批运输和堆放，不得混杂；轻粗骨料运输和堆放应保持颗粒混合均匀，减少离析。采用自然级配时，堆放高度不宜超过2m，并应防止树叶、泥土和其他有害物质混入；轻砂在堆放和运输时，宜采取防雨措施，并防止风刮飞扬。在气温高于或等于5℃的季节施工时，根据工程需要，预湿时间可按外界气温和来料的自然含水状态确定，应提前半天或一天对轻粗骨料进行淋水或泡水预湿，然后滤干水分进行投料。在气温低于5℃时，不宜进行预湿处理。2、拌和物拌制应对轻粗骨料的含水率及其堆积密度进行测定。在批量拌制轻骨料混凝土拌和物前进行测定；在批量生产过程中抽查测定；雨天施工或发现拌和物稠度反常时进行测定；对预湿处理的轻粗骨料，可不测其含水率，但应测定其湿堆积密度；轻骨料混凝土生产时，砂轻混凝土拌和物中的各组分材料应以质量计量；全轻混凝土拌和物中轻骨料组分可采用体积计量，但宜按质量进行校核；轻粗、细骨料和掺和料的质量计量允许偏差为±3％；水、水泥和外加剂的质量计量允许偏差为±2％；轻骨料混凝土拌和物必须采用强制式搅拌机搅拌；轻骨料混凝土全部加料完毕后的搅拌时间，在不采用搅拌运输车运送混凝土拌和物时，砂轻混凝土不宜少于3min；全轻或干硬性砂轻混凝土宜为3～4min。对强度低而易破碎的轻骨料，应严格控制混凝土的搅拌时间。3、拌和物浇筑和成型轻骨料混凝土拌和物浇筑倾落的自由高度不应超过1.5m。当倾落高度大于1.5m时，应加串筒、斜槽或溜管等辅助工具；轻骨料混凝土拌和物应采用机械振捣成型。对流动性大、能满足强度要求的塑性拌和物以及结构保温类和保温类轻骨料混凝土拌和物，可采用插捣成型；干硬性轻骨料混凝土拌和物浇筑构件，应采用振动台或表面加压成型；现场浇筑的大模板或滑模施工的墙体等竖向结构物，应分层浇筑，每层浇筑厚度宜控制在300～350mm；浇筑上表面积较大的构件，当厚度小于或等于200mm时，宜采用表面振动成型；当厚度大于200mm时，宜先用插入式振捣器振捣密实后，再表面振捣；用插入式振捣器振捣时，插人间距不应大于棒的振动作用半径的一倍。连续多层浇筑时，插入式振捣器应插入下层拌和物约50mm；振捣延续时间应以拌和物捣实和避免轻骨料上浮为原则。振捣时间应根据拌和物稠度和振捣部位确定，宜为10～30s；浇筑成型后，宜采用拍板、刮板、辊子或振动抹子等工具，及时将浮在表层的轻粗骨料颗粒压人混凝土内。若颗粒上浮面积较大，可采用表面振动器复振，使砂浆返上，再作抹面。4、养护和缺陷修补轻骨料混凝土浇筑成型后应及时覆盖和喷水养护。采用自然养护时，用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥拌制的轻骨料混凝土，湿养护时间不应少于7d；用粉煤灰水泥、火山灰水泥拌制的轻骨料混凝土及在施工中掺缓凝型外加剂的混凝土，湿养护时间不应少于14d。轻骨料混凝土构件用塑料薄膜覆盖养护时，全部表面应覆盖严密，保持膜内有凝结水。轻骨料混凝土构件采用蒸汽养护时，成型后静停时间不宜少于2h，并应控制升温和降温速度。保温和结构保温类轻骨料混凝土构件及构筑物的表面缺陷，宜采用原配合比的砂浆修补。结构轻骨料混凝土构件及构筑物的表面缺陷可采用水泥砂浆修补。三、质量保证措施由于轻骨料的松堆密度小和多孔结构吸水的特性，使其配制的混凝土拌和物的性质呈现某些特点，在施工甲必须加以注意才能保证工程质量。（1）轻骨料的储存和运输应尽量保持其颗粒混合均匀，避免大小分离。因为不同粒径的轻骨料其颗粒松堆妻譬、吸水率和强度等都不相同，对混凝土的和易性强度和堆密度都会有影响。因此，工程实践证明对轻骨料进行预湿处理是比较适宜的，尤其是对于吸水率大于10%的轻骨料或搅拌至浇灌时间间隔较长的场合。（2）搅拌轻骨料混凝土时，加水的方式有一次加水和二次加水两种：若轻骨料吸水速度较快，或采用预湿骨料时，则可将水泥、骨料和全部水一次加入搅拌机内。如采用干燥骨料，其吸水速度又较慢时，则宜分二次加水，即先将粗轻骨料和½拌和水加入，其目的为了预湿骨料，搅拌后接着将水泥、砂和剩余水加入搅拌机内搅拌。若掺外加剂，宜在骨料预湿润后加入，否则将易被轻骨料吸收而降低其效果。（3）轻骨料混凝土，尤其是全轻骨料混凝土，不宜采用自落式搅拌机搅拌，因为轻骨料混凝土堆密度小，靠自落效果不佳，尤其是搅拌全轻骨料混凝土时，筒内壁上会粘附相当数量的水泥砂浆，影响轻骨料混凝土配合比的准确性。因此，宜选用强制式搅拌机为宜，而且总搅拌时间一般不得小于45min，从搅拌机卸出后至浇灌成型的时间，不宜超过3分钟。（4）运输轻骨料混凝土拌和物时，由于组成材料的颗粒堆密度较大，所以应当注意防止拌和物离析。浇灌时，拌和物竖向自由降落的高度不应大于1.5米。（5）轻骨料混凝土拌和物的堆密度小，所以上层混凝土施加于下层混凝土上的附加荷载也较小，而且内部的衰减较大，其浇筑的工作量较普通混凝土大。（6）轻骨料混凝土浇筑后一般采用振动捣实，当采用插入式振捣器时，其作用半径为普通混凝土的½，因此插点间距也要缩小½。当遇到轻骨料与砂浆的堆密度相差较大时，在振捣过程中容易使轻骨料上浮而砂浆下沉，产生分层离析现象，因此必须防止振动过度。（7）轻骨料内部所吸收的水分，随着混凝土表面水分的蒸发，会从骨料向水泥石迁移。因此，在一般时间内能自动供给水泥水化用水，造成良好的水化反应条件。（8）在比较温和潮湿的环境中，轻骨料混凝土不需要特殊养护措施，而在热天，必须加强养护，防止表面失水太快，造成混凝土内外湿度相差太大而出现表面网状收缩裂纹。采取的保湿养护措施如洒水、塑料布覆盖等。每天洒水4到6次，且不得少于7天。（9）雨天不宜施工，如必须施工时需采取防雨措施。