轻集料混凝土的研究与应用

轻集料混凝土的研究与应用

伍兵唐甸富谢立军

中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004

摘要：文章主要针对轻集料混凝土及应用展开深入分析，首先介绍了轻集料混凝土的分类，其次分析了轻集料混凝土存在的轻质高强、耐火性强和抗渗性强等特点，最后提出了可以在桥梁工程、高层建筑、道路工程中，有效应用轻集料混凝土的主要方式，进一步促进我国社会实现现代化发展。

关键词：轻集料；混凝土；特点；应用

引言：轻集料混凝土主要由轻粗集料、轻细集料和水泥与水进行组合而成的轻质高强混凝土，具备较强的优良特性，现如今正在应用于高层建筑和桥梁工程当中。而且轻集料混凝土容重不高于1950kg/m3，能够很好的满足于高层建筑和超大跨度结构工程要求。在轻集料混凝土中，由轻砂作细集料配制而成的轻集料混凝土被称之为全轻混凝土，而由普通砂或者小部分轻砂作细集料配制而成的轻集料混凝土则是被称为砂轻混凝土。

1.轻集料混凝土的分类

轻集料混凝土是目前大部分工程在施工当中需要使用的施工材料，因此，将根据不同分类标准针对轻集料混凝土实现有效分类，可以划分成为以下几点：第一，保温轻集料混凝土，主要适用于保温的围护结构或者是热工建筑物中；第二，结构保温轻集料混凝土，该混凝土主要适用于能够承受重量和温度的维护结构中；第三，结构轻集料混凝土，主要适用于具有较强承受重力的构件中。与此同时，还可以根据需要使用的原材料及生产工艺的不同，从而划分成为天然轻集料混凝土、工业废料轻集料混凝土和人造轻集料混凝土。其中天然轻集料混凝土主要包含火山渣、天然非金属矿等八种内容；而工业废料轻集料混凝土主要由煤渣、矿渣等工业废料，实现加工从而形成的轻集料混凝土；最后人造轻集料混凝土，是以页岩和粘土作为主要原材料，通过烧制加工的方式进行实现【1】。

2.轻集料混凝土存在的特点

随着轻集料混凝土性能的不断完善，轻集料混凝土具备轻质高强、耐火性强和抗渗性强等特点，因此，以下几点就是针对轻集料混凝土存在的特点，展开的分析：

2.1具有轻质高强特点

轻集料混凝土所具备的轻质高强特点，是轻集料混凝土众多特点中最基本的特点，相比较普通混凝土而言，具有较高强度。由于在集料当中孔隙的存在，在一定层次上减少了集料的轻集料容重，所以也起到了减少轻集料混凝土容重的作用，和强度等级的普通密度混凝土相比，自重降低30%左右，但是相对于抗压强度而言，则是能实现40MPa。由于轻集料混凝土自身具备较强的特点，所以，在市场竞争当中具有较强的竞争力。

2.2具有较强的耐火性

由于轻集料混凝土自身的导热系数较低，所以相比较普通混凝土而言，在其耐火性能方面要比普通混凝土高出4倍，从而在使用的过程当中确保钢筋不会在高温环境下，遭受到严重损害。根据轻集料混凝土的耐火性能试验可得出，普通混凝土的耐火时间为1小时，而陶粒混凝土耐火时间则是能在4小时左右【2】。假设处于700℃的高温环境下，陶粒混凝土可以在该温度下保持85%的强度，但是普通混凝土只能够在该温度下保持40-70%左右。而且一旦在使用中轻集料混凝土遭受到热度时，还会因为轻集料的缓冲作用，膨胀系数要比普通混凝土低于20%，温度变形小，建筑物的稳定性就越强。

2.3具有较强的抗渗性

轻集料混凝土在成型初期阶段的时候，轻集料会因为随着龄期的不断增长，促使混凝土中存有的水分实现蒸发，同时，轻集料还会逐渐的释放出自己内部存有的水分，有效整改混凝土内部的养护条件，进而提升水泥石的密实性和强度特点。与此同时，轻集料的多孔结构还促使轻集料混凝土具有“微泵”效应，这种效应在一定层次上有效整改了水泥石的孔结构，从而提升轻集料混凝土的抗渗性能。

2.4具备较强的抗震性

由于轻集料混凝土自重轻、弹性模量低且变形性能较好，所以运用在建筑工程当中可以有效整改建筑物的抗震性能和抗动荷载。在建筑物施工中有效运用轻集料混凝土，能够在地震荷载的作用下，增长自振周期，而且结构还会在地震荷载下，从而针对冲击波能量实现有效吸收，促使自振频率不断减慢，有效消耗和减少外来能量。因此轻集料混凝土具备较强的抗震性能。比如：将以唐山大地震为例，该事件的发生，促使天津及北京多有轻集料混凝土的建筑物都没有遭受到破坏，但是其他以砖混结构为主的建筑物，遭受到破坏的数量较多。由此可看出，轻集料混凝土具备较强的抗震性。

3.轻集料混凝土的有效应用

随着我国经济社会的飞速发展，将在高层建筑、道路工程和桥梁工程等多个方面有效运用轻集料混凝土，以下几点则是针对轻集料混凝土的有效应用方式，展开深入分析：

3.1高层建筑中的应用

相比较高层建筑而言，高层建筑需要在实际建筑的过程当中有效减轻结构质量，所以，这就需要在高层建筑中使用轻集料混凝土进行建筑。根据当前轻集料混凝土的应用现状来看，国外已经在高层建筑中使用了轻集料混凝土，并且已经构建了50-70层的高层建筑。但是我国在却是在70年代时，才在高层建筑中运用轻集料混凝土。比如：珠海国际会议中心，因建筑功能变更，在构建第9层【3】的时候，使用轻集料混凝土，在一定层次上有效减轻了结构自重。又或者以地下两层的水平结构建设为例，为了能实现现浇钢筋混凝土结构，其他部分都使用了预制钢筋混凝土梁和板。楼外墙厚度高度35cm，内墙厚度则是25cm，地上1-5层的内外墙体都将使用轻集料混凝土。伴随轻集料混凝土性能的不断完善，促使轻集料混凝土在高层建筑领域中也得到了广泛的应用。

3.2桥梁工程中的应用

在钢筋桥梁混凝土施工过程中，混凝土的自重在桥梁结构荷载中占有较大比重，随着跨度的扩大，所占比例也正在不断加大。由于轻集料混凝土质量较轻，因此，在桥梁工程中运用轻集料混凝土，不仅能有效减轻结构质量，防止施工材料出现浪费，同时还能有效提升桥梁的安全性能，从而获取到更多技术经济价值。比如：将以天津的永定新河大桥作为案例，永定新河大桥的主桥由普通预应力混凝土连续刚构桥，南北引桥工程的上部结构运用了轻集料混凝土。目前这一举措是我国应用轻集料混凝土桥梁的主要开端。

3.3道路工程中的应用

将以某道路工程为例，该道路工程在路面施工过程中预定了裂缝的间距和集料种类。路面板主要由约0.15米厚的混凝土，下面则是约为0.15米厚的由水泥进行稳定的骨架路基，整体道路的浇筑宽度在7米左右【4】。那么针对近几年我国道路工程施工现状来看，使用轻集料混凝土浇筑的路面，相比较普通混凝土浇筑路面而言，普通混凝土的浇筑路面要比轻集料混凝土浇筑路面的受损强度较大。从而表达出轻集料混凝土路面的耐久性要比普通混凝土路面耐久性要高很多。

结束语

综上所述，由于轻集料混凝土具有轻质高强、耐火性强和抗渗性强等特点，所以能够很好的适用于高层建筑或桥梁工程中，甚至还可以适用于道路工程中，从而在满足结构性能的基础上，获取到更多经济效益。与此同时，合理运用轻集料混凝土还能有效降低生产成本、节约天然资源的开采，进而有效保护人们的生存环境，进一步促进现代化社会发展。

参考文献

[1]李军，罗健，卢忠远，etal.碱激发高钛矿渣轻集料的性能及应用[J].硅酸盐学报，2018，46（11）.

[2]张瑜樑.轻集料混凝土隔墙条板在地下室外墙的应用[J].建筑施工，2018，v.40；No.327（07）：161-162.

[3]范雪，刘江南.泡沫剂对轻集料混凝土性能的影响[J].吉林建筑大学学报，2018，v.35；No.135（02）：37-40.

[4]孙雪，谢兴华.普通混凝土与轻集料混凝土的受压动力性能[J].建筑材料学报，2018，21（3）.