摘要：高強輕骨料自密實混凝土因具有良好的輕質、高強、隔熱、保溫、抗震等性能，而在減輕建筑物總體質量、節約工程造價、促進工業廢棄物循環利用等方面發揮著日益重要的作用，符合節能和環保的要求。粉煤灰陶粒具有顆粒圓澀、強度高、密度小的特點，適合配制高強輕骨料自密實混凝土。
關鍵詞：高強輕骨料自密實混凝土；粉煤灰陶粒；筒壓強度；配合比，施工技術
0 引言
輕骨料混凝土又名輕集料混凝土，是用輕粗骨料、輕細骨料、水泥、水及必要時加入的化學外加劑和礦物摻合料配制而成，并且在標準養護條件下，28d齡期的干表觀密度小于1950kg/m³的混凝土。輕骨料料混凝土強度等級達到CL30及以上者稱為高強輕骨料混凝土。盡管高強輕骨料混凝土單位立方米造價比同強度等級的普通密度混凝土要高，但高強輕骨料混凝土輕質高強，能夠減輕建筑物的自重，降低基礎處理費用，縮小結構斷面和增加使用面積，可降低工程造價5%~10%，同時還具有良好的耐久性、耐火性、抗震性和抗裂性能，因而具有顯著的綜合經濟效益。
1 高強輕骨料混凝土的發展及在我國的現狀
20世紀30年代開始，美國和前蘇聯因缺少天然骨料大量生產和使用了人造輕骨料，所以輕骨料混凝土在這兩個國家得到飛速發展。但直到20世紀50年代，大部分輕骨料混凝土在世界范圍內仍被當作非結構材料使用，20世紀90年代初期，美國、日本、挪威等國家研究了高性能輕骨料混凝土的配合比、生產工藝、高性能輕骨料等，編制了一系列的規范標準文件，并重點改善了輕骨料混凝土的工作性和耐久性，使之應用于高層建筑和大跨度結構中，取得了一定的成果，有力推動了高強輕骨料混凝土的發展。
在我國，雖然高強輕質溫凝土近年來發展很快，但總體研究水平和在結構中的應用仍處于起步階段，主要表現為強度等級偏低，輕骨料質量有待提高。這主要是由于國內輕骨料混凝土過多偏重于墻體材料的應用，而用于承重結構的高強輕骨料混凝土的生產與開發并沒有受到應有的重視，輕骨料混凝土的發展缺乏統一的管理和協調。當前，隨著國家對建筑節能和建筑物功能性要求的提高，高強高性能輕骨料混凝土的研究和應用也得到了快速發展。
2 高強輕骨料混凝土配合比試驗
目前，我國輕骨料產量已經超過200萬m3/年，但品種比較多，性能差異比較大，許多品種滿足不了高強高性能輕骨料混凝土對骨料性能的要求。經過查閱相關資料，選擇了湖南某建材廠生產的粉煤灰陶粒做為輕骨料研究試配CL60輕骨料混凝土，該產品具有顆粒圓澀、強度高、密度小的特點，適合配制高強輕骨料自密實混凝土。其筒壓強度已經達到10.7 MPa以上(見表1)，個別批次的產品甚至達到了15.0 MPa以上。這為我們進行CL60輕骨料混凝土試驗創造了條件，在試驗過程中找們進行了泵送輕骨料混凝土的試驗(見表2)，初坍落度大于20cm，擴展度大于50cm，60min坍落度不小于18cm，同樣取得了良好的效果。分析其原因，主要是該粉煤灰陶粒的圓度非常好，級配合理其表面又是麻澀面并且陶粒的強度相對較高，因此只要配合比設計的合理就能夠配制出流動性很好的混凝土，達到自密實免振搗自流平的要求。
表1中粉煤灰陶粒的檢測結果均符合標準要求，這對我們進行高強輕骨料混凝土的試驗研究提供了保障。依據JGJ 51-2002《輕骨料混凝土技術規程》我們設計了高強輕骨料混凝土配合比和高強輕骨料自密實混凝土配合比，不僅強度滿足設計要求，而且混凝土干表觀密度也降了下來。
表3中5-2、6-2組配合比的干表觀密度均小于1950kg/m³，而且這兩組配合比強度等級均達到設計要求。經過125次的凍融試驗，其強度滿足抗凍性要求，質量損失遠小于5%的要求。混凝土抗滲試驗當水壓達到2.0 MPa時，劈裂后平均滲透高度為1.3cm，試塊表面無滲透。
3 高強輕骨料混凝土的施工
在施工前24 h，應對輕骨料進行淋水預溫處理。在攪拌前1h停止淋水，經充分瀝水之后測定其含水率，以控制攪拌時的用水量。輕骨料上料時應去除骨料中的集水。輕骨料混凝土在攪拌時的投料次序對混凝土拌和物的性能影響很大。經過試驗采用先攪拌均勻干料，再把水及外加劑同時加入的攪拌工藝，通過實踐證明，此攪拌工藝可行。“振動時間短，振動間距短”是輕骨料混凝土振動成型時的操作原則。混凝土分層振搗，每層控制在30cm以內，插點要均勻，振盜時間不宜過長，否則會使陶粒和砂漿分離。在振搗時和振搗后，下層陶粒由于上部砂漿的阻擋不會浮上來，只有面層的陶粒容易產生露面現象，當出現露面現象時，可用木拍及時將浮在表層的輕粗骨料顆粒壓入混凝土內。若顆粒上浮面積較大，可采用表面振動器復振，使砂漿返上，再做抹面。混凝土澆筑成型后應及時覆蓋和噴水養護并嚴格控制拆模時間，保證24h后拆除模板，拆模后也應加強養護，濕養護時間不應少于14d。
4 高強輕骨料混凝土的發展應用前景
(1) 利用工業廢料制造輕骨料可以變廢為寶，降低生產成本，減少天然骨料的開采，有利于保護環境，能夠充分、合理、節約地利用能源，符合可持續發展的要求。
(2) 應充分發揮高強輕骨料混凝土在建筑節能上的作用，利用國內外成熟的工程經驗來推動輕骨料混凝土在結構工程中的廣泛應用。
(3) 不同類型的高強輕骨料混凝土具有特殊的性能，能夠滿足工程上的特殊要求，應大力發展各類纖維增強型輕骨料混凝土、次輕淚凝土等，以滿足工程上的不同要求，提高經濟效益。
(4) 應加速高強輕骨料混凝土工程技術應用規程的編制。對于高強輕骨料混凝土在工程中的應用，有關同家都有自己的設計、施工規范，為推廣高強輕骨料混凝土在工程中應用，我國應進一步建立健全自己的有關標準和規程規范。
總之，高強輕骨料混凝土無論在組成、結構還是性能方面，與普通混凝土相比，都有很大的不同。因此開展高強輕骨料混凝土的研究，意義十分顯著。
參考文獻：
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[2] JGJ 51-2002，輕骨料混凝土技術規程[SJ
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