粉煤灰轻骨料混凝土综合性能探究论文

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篇1：粉煤灰轻骨料混凝土综合性能探究论文

粉煤灰轻骨料混凝土综合性能探究论文

摘 要：本文对比阐述了粉煤灰轻骨料混凝土与普通混凝土在抗冻、抗渗、抗碳化和抗裂性能方面的优势, 供今后粉煤灰轻骨料混凝土的研究和工程应用提供参考。

关键词：轻骨料混凝土; 粉煤灰陶粒; 耐久性;

1 引言

粉煤灰轻骨料混凝土是将水泥、轻骨料、细骨料、矿物掺合料以及水 (有需要时加入特定的外加剂) , 按照一定的配合比配制而成的混凝土。在28天龄期的标准养护条件下, 其干表观密度大约在850 kg/m~1950 kg/m之间, 抗压强度约在10MPa~30MPa之间, 导热系数约在0.208 W/ (m・k) ~0.42W/ (m・k) 之间, 粉煤灰轻骨料混凝土除了具有抗裂、耐火、保温、隔音等普通混凝土不可比拟的优点以外, 最为令人关注的是其重量仅为普通混凝土的20%~40%, 这是在不断提高对节能环保要求的21世纪, 国内外将粉煤灰轻骨料混凝土广泛应用在建筑领域的重中之重。

2 抗渗性能

粉煤灰轻骨料由细密的多孔结构组成, 内部结构与普通混凝土相比较, 水泥石部分差异不大, 但具有较少的沉降孔和接触孔, 这些空隙的存在为混凝土提供了更多的存水空间, 这些水分会随着混凝土养护龄期的不断增长对混凝土产生养护作用, 粉煤灰轻骨料独有的粗糙表面, 也会有利于水泥砂浆的粘结性能的提高, 使混凝土形成的更加密实, 而且使轻骨料表面的胶凝材料强度有所提高。这样就会形成一个以水泥砂浆紧紧包围住粉煤灰轻骨料的整体, 并且互相隔离, 致密, 不会有连续的渗水通道产生。相比之下, 普通混凝土的粗骨料表面更加光滑, 水泥砂浆很难对其有良好的包裹作用, 粘结性能较弱, 这个界面区会比较薄弱, 再由于外力、温度以及湿度等变化的共同作用, 会形成有毛细孔连接的桥梁, 产生较多的.原生缺陷, 水分会更加容易的进入到混凝土内部, 这说明粉煤灰轻骨料混凝土的抗渗性能比普通混凝土要好[4]。

3 抗冻性能

由于封闭均匀的孔隙存在粉煤灰轻骨料的内部, 孔隙中会存有一部分水, 混凝土中由于会产生水化作用, 这一部分水分因此会进一步被消耗掉, 孔隙又会产生“微泵”作用, 可以降低轻骨料因本身吸水而产生冻胀破坏的机会, 这些因素有利于混凝土内部压力和膨胀压力的减少, 冻融作用产生的水到冰的压力也被大大缓冲, 在混凝土冻融过程中, 可以增加冻融膨胀的空间。对于具有多孔体结构的普通混凝土, 其内部的毛细孔是由于粗细骨料与硬化水泥浆体共同组成, 这样的结构体系促使普通混凝土的孔径更大, 冰点更高, 密实度低, 与粉煤灰轻骨料混凝土相比, 普通混凝土具有更好的饱水程度, 当外部产生的渗透水压和冻融作用产生的膨胀压力超过混凝土自身的抗拉强度时, 开裂就会在混凝土由内到外产生, 随着正负温差的不断作用, 最终导致混凝土破坏。

4 抗碳化性能

粉煤灰轻骨料表面粗糙, 强度高以及性能较好, 其表面的凹凸不平会牢牢的粘结住水泥浆液, 二者的紧密结合使得配制出的混凝土更加的密实, 产生的内部孔洞就会相对变少, 加之混凝土内部的碱性成分含量较多, 这样就更加有利于提高粉煤灰轻骨料混凝土对有害介质的侵入能力的抵抗。另外, 混凝土加入矿渣粉等矿物掺合料, 其细小的颗粒会不断填补混凝土内部产生的空隙, 抵御外部气体的侵入, 坚实的内部组成对混凝土中含有的二氧化碳扩散产生了有效的抵御, 从而对粉煤灰轻骨料混凝土的抗碳化性能大大提高。表明混凝土的抗碳化能力与混凝土内部的紧密程度有密切的联系, 随着混凝土密实度的提高, 抗碳化性能会越好, 最终影响混凝土的耐久性能。

5 总结

随着地球环境问题的日益严重, 世界呼吁混凝土的绿色发展, 积极发展粉煤灰轻骨料混凝土不仅可以符合“4E协合” (即节能、节水、节电和保护环境) 的原则, 循环再利用粉煤灰资源, 更大的节约我们的现有资源和能源, 而且满足“绿色高性能混凝土”的要求, 更加有利于保护我们赖以生存的自然和社会环境, 走可持续发展的道路, 符合当今社会的需求, 给我们的后代产生了良好的生存环境, 并可以满足他们的需求。所以, 对粉煤灰轻骨料混凝土的加强研究与应用是及其必要的, 对结构使用寿命的延长, 节能、减排、环保, 对促进粉煤灰轻骨料混凝土的绿色发展具有重要的理论和现实意义[5]。

参考文献

[1]胡曙光, 王发洲.轻集料混凝土[M].北京:化学工业出版社, .

[2]中国建筑科学研究院混凝土研究所译.国外轻集料混凝土应用[J].中国建筑工业出版, 1982:1.

[3]Melby, Karl.Use of high strength LWAC in Norwegian Bridges.In:Steiner Helland, Ivar Holand, Sverre Smepass[J].Proceedins2ndInternational Symposiumn.Structural Lightweight Aggregate Concrete.Kritstians, Norway, :18~21.

[3]胡建勤.高性能混凝大抗裂性能及其机理的研究[D].武汉理工大学, .

[4]刘巽伯.发展粉煤灰陶粒以加强混凝土绿色程度[J].粉煤灰, 2001 (1) :34~38.

篇2：轻骨料混凝土的强度等级有哪些？

轻骨料混凝土的强度等级有哪些？

轻骨料混凝土按干表观密度一般为800～1950kg/m3，共分为12个等级，强度等级按立方体抗压强度标准值分为CL5.0、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45、CL50等11个等级。轻骨料混凝土由于其轻骨料具有颗粒表观密度小、总表面积大、易于吸水等特点，所以其拌合物适用的流动范围比较窄，过大的流动性会使轻骨料上浮、离析；过小的流动性则会使捣实困难。流动性的大小主要取决于用水量，由于轻骨料吸水率大，因而其用水量的概念与普通混凝土略有区别。加入拌合物中的水量称为总用水量，可分为两部分，一部分被骨料吸收，其数量相当于1h的吸水量，这部分水称为附加用水量，其余部分称为净用水量，使拌合物获得要求的流动性和保证水泥水化的进行，

净用水量可根据混凝土的用途及要求的流动性来选择。另外，轻骨料混凝土的和易性也受砂率的影响，尤其是采用轻细骨料时，拌合物和易性随着砂率的提高而有所改善。轻骨料混凝土的砂率一般比普通混凝土的砂率略大。

对于轻骨料混凝土，由于轻骨料自身强度较低，因此其强度的决定因素除了水泥强度与水灰比（水灰比考虑净用水量）外，还取决于轻骨料的强度。与普通混凝土相比，采用轻骨料会导致混凝土强度下降，并且骨料用量越多，强度降低越大，其表观密度也越小。

轻骨料混凝土的另一特点是，由于受到轻骨料自身强度的限制，因此，每一品种轻骨料只能配制一定强度的混凝土，如要配制高于此强度的混凝土，即使降低水灰比，也不可能使混凝土强度有明显提高，或提高幅度很小。

轻骨料混凝土的变形比普通混凝土大，弹性模量较小，约为同级别普通混凝土的50%～70%，制成的构件受力后挠度较大是其缺点。但因极限应变大，有利于改善构筑物的抗震性能或抵抗动荷载能力。轻骨料混凝土的收缩和徐变比普通混凝土相应地大20%～50%和30%～60%，热膨胀系数则比普通混凝土低20%左右。

篇3：粉煤灰对混凝土性能的作用

1、粉煤灰是燃煤电厂中磨细煤粉在锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的物质。粉煤灰混凝土是指掺加粉煤灰的混凝土,包括用水泥厂生产中掺粉煤灰的硅酸盐水泥制备的混凝土。通常所讲的粉煤灰混凝土是指配制混凝土混合料时将粉煤灰作为一种组分加入搅拌机配制而成的混凝土。粉煤灰作为一种重要而已被普遍利用的混凝土辅料,一般具备改变基准混凝土的新拌、硬化和使用诸性能的能力。随着对粉煤灰认识的逐渐深入,人们充分认识到利用粉煤灰已不仅仅是取代水泥、节约能源以及减少环境污染的问题,粉煤灰已经成为对混凝土改性的一种重要组分。

2、粉煤灰的特性

2.1粉煤灰的物理性质

粉煤灰的比重在1.95～2.36之间，松干密度在450 kg/m3～700kg/m3范围内，比表面积在220 kg/m3～588 kg/m3之间。由于粉煤灰的多孔结构、球形粒径的特性，在松散状态下具有良好的渗透性，其渗透系数比粘性土的渗透系

第一文库网数大数百倍。粉煤灰在外荷载作用下具有一定的压缩性，同比粘性土其压缩变形要小的多。粉煤灰的毛细现象十分强烈，其毛细水的上升高度与压实度有着密切关系。粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体，主要由氧化硅玻璃球组成，根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠，若据其在水中沉降性能的差异，则可分出飘珠、轻珠和沉珠；不规则颗粒包括多孔状玻璃体、多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。

2.2粉煤灰的化学成分粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物。因此粉煤灰化学成分以氧化硅和氧化铝为主（含量约氧化硅48％，氧化铝含量约27％），其他成分氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质（烧失量）。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。

3、粉煤灰对混凝土施工性能的影响

掺加粉煤灰可以改变混凝土和易性，增加混凝土粘性，减少离析与泌水，降低由于水化热带来的混凝土温度升高，减少或消除混凝土中碱基料反应，同时，

也可以节省水泥的用量。

3.1 和易性

粉煤粉混凝土中胶凝物质――水泥和粉煤灰数量要比水泥混凝土多。粉煤灰比重较轻，同样重量粉煤灰的体积大于水泥的体积，胶凝材料的浆体体积增加将使混凝土有较好的塑性和较好的粘性，粉煤灰的球形颗粒将有利于混凝土的流动性能，这些有助于改善混凝土的和易性。

3.2 泌水

掺和粉煤灰会减少混凝土的泌水，粉煤灰含有较多的微细颗粒，有助于截断混凝土内泌水通道。

3.3 改善泵送性能粉煤灰与水泥细度相近或比水泥还细，粘聚性强，提高了抗离析能力，提高了混凝土的稳定性，保持混凝土可泵性和匀质性。掺和粉煤灰的混凝土坍落度损失小，凝结时间延长，从而延长了允许的运送时间和运送距离，扩大了泵送混凝土应用范围，不仅改变混凝土的泵送性能，而且还可以延长泵送机械使用寿命。

3.4 减少碱―骨料反应碱― 基料反应机理是水泥中间（Na2O和K2O）的氢氧化物与某些集料中含有的无定形硅反应生成碱硅酸盐凝胶，反应中吸水产生体积膨胀导致混凝土破坏。掺加粉煤灰可以直接稀释混凝土中的水溶性碱的浓度，粉煤灰与水泥水化释放出来的氢氧化钙，有效地降低孔隙溶液中的PH值，因而降低集料中硅与碱的反应活性，粉煤灰中高度反应的无定形硅迅速消耗水泥中的碱，生成非膨胀的钙碱硅胶；粉煤灰有助于降低混凝土的透水性，降低水分向混凝土的渗透，而没有水分就不能充分进行碱―基料反应。

4、粉煤灰混凝土的耐久性材料的耐久性是指材料在长期使用过程中, 抵抗其自身及环境因素长期破坏作用, 保持其原有性能而不变质、不破坏的能力。引起耐久性下降的因素复杂多变, 因此评价材料的耐久性往往是采用综合评价指标。对于混凝土类材料, 根据其所用环境, 一般情况包括:抗渗性、抗冻性、抗碳化及碱骨料反应等,同时长期强度也与耐久性紧密相关。

4.1粉煤灰混凝土的渗透性 混凝土的渗透性是一个综合指标，包括透水性、透气性和透离子性等性能，其中混凝土抵抗氯离子渗透的能力与混凝土配合比、原材料、施工质量密切相关，

能够比较全面反应混凝土的抗渗透性。衡量混凝土抗氯离子渗透性能的指标是是氯离子扩散系数Deff [3]。有研究表明[4]，W/C=0.30 和0.35 的硅酸盐水泥浆，在38℃时氯离子扩散系数为15.6×10-12m2/s 和8.7×10-12m2/s；而以粉煤灰代替30%的水泥后，扩散系数为1.35×10-12m2/s 和1.34×10-12m2/s，氯离子扩散系数的大小与孔的尺寸分布是不十分一致的；虽然一般来说，低的孔隙相应氯离子扩散系数低。

作者认为粉煤灰水泥浆的氯离子渗透系数比纯水泥浆低，其主要原因是： C―S―H 凝胶的体积增大，堵塞了扩散通道； 总离子浓度Ca2+、Al3+或AlOH2+及Si4+是基准水泥浆的2 倍（离子具有低的扩散率，限制共同的氯离子移动。粉煤灰中的铁相也有助于降低氯离子扩散速度）； 含粉煤灰的水泥浆中的通道比基准水泥浆的弯曲。

实际上，粉煤灰对水泥浆的氯离子渗透性的效应与其对混凝土渗透的作用相似。混凝土防扩散和抗渗透的关键是封闭贯穿的毛细孔通道，粉煤灰对于封闭混凝土毛细孔通道的作用主要是通过以下三种效应来实现：

（1）煤粉灰的形态效应可以减少新拌混凝土的用水量并能降低初始水灰比；

（2）粉煤灰的活性效应所形成的凝胶对因取代水泥而减少的凝胶在数量上起到补充作用，这将使得粉煤灰混凝土不仅强度得以提高，且耐久性也大为改善；

（3）粉煤灰活性微集料效应的加强，对水泥浆体孔隙起到填充与密实作用，直接“细化”孔隙并填塞细孔的通道，水泥石的孔结构发生变化，因而抗渗性明显提高。养护龄期对粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透扩散能力有较大影响。粉煤灰混凝土的抗氯离子渗透扩散能力随龄期增加而提高。这是因为，随着龄期的增长，粉煤灰的火山灰反应的进行，粉煤灰活性效应所形成的凝胶填充了混凝土中一部分空隙，同时将不稳定的氢氧化钙转为结构上致密，性能上稳定的胶凝物质，使混凝土渗透性降低。

4.2 粉煤灰混凝土的抗冻性在负温条件下, 混凝土中内部孔隙和毛细孔道中的水结冰产生体积膨胀, 当这种膨胀力超过混凝土的抗拉强度时, 则使混凝土产生微细裂缝, 在反复冻融作用下, 混凝土内部的微细裂缝逐渐增多和扩大, 混凝土的强度逐渐降低, 混凝土表面产生酥松剥落, 直至完全破坏。混凝土的强度和引气量是影响普通混凝土和粉煤灰混凝土抗冻性的决定性因素。

混凝土中用粉煤灰并等量取代水泥后, 在早、中期水化产物减少, 毛细孔增多, 强度偏低。以粉煤灰混凝土28 d 强度测定, 即混凝土受冻前龄期较短时, 混凝土易冻坏, 这在粉煤灰品质较差, 混凝土需水量相应增加的情况下尤为突出。随着粉煤灰的活性物质发生二次水化反应, 使粉煤灰具有一定胶凝性, 填充了水泥水化后微小孔隙, 使混凝土密实度得以提高。随着混凝土强度的提高, 后期粉煤灰混凝土的抗冻性不低于基准混凝土。掺加适量的引气剂可减少甚至完全消除由于掺加粉煤灰取代部分水泥所带来得不利影响, 因为引气剂可使混凝土内形成一定数量的孔径为几Lm 至几十Lm 的封闭气泡, 从而大大改善抗冻性。有关水工混凝土的试验表明, 在不掺引气剂时, 水灰比为0. 45的普通水泥混凝土只能经受50 次冻融循环, 而掺加引气剂的粉煤灰混凝土, 即使掺量达30% , 也可经受300 次冻融循环。

4.3粉煤灰混凝土的抗碳化性能

关于抗压强度与炭化速率关系的研究结果表明, 无论在早龄期或成长龄期, 掺粉煤灰混凝土的碳化速率均不同程度的高于同强度的基准混凝土。只有当前者的强度超过后者一定幅度时, 两者才可能有相同的抗碳化能力。 混凝土的碱度与渗透性是影响其碳化速率的两个本质因素。火山灰反应虽然消耗了混凝土中熟料水化所产生的氢氧化钙, 但同时又生成水化硅酸钙,水化铝酸钙等反应产物, 它们同样具有吸收二氧化碳的作用。因此, 火山灰反应对混凝土的碱度并无影响, 而火山灰反应却使混凝土的空隙率降低, 孔径细化, 曲折度增加, 从而显著提高强度与抗渗性。超量取代28 d 等强度的粉煤灰混凝土碳化速率高于基准混凝土的重要原因之一, 是由于取代水泥后熟料数量减少, 碱度降低。随着龄期延长, 火山灰反应不断增强, 达到一定龄期时, 抗渗性的提高弥补了碱度低的不足, 掺粉煤灰混凝土的碳化速率就可能与同龄期的基准混凝土相同, 甚至比后者更小。这一龄期的长短则取决于水泥品种和被取代量, 粉煤灰品质与掺量以及环境温度, 湿度等多种因素。

在实际工程中, 由于大气中二氧化碳浓度极低,碳化进程十分缓慢, 掺粉煤灰混凝土的抗碳化能力有可能随着火山灰反应程度的.不断提高, 而得到较好的改善。

4.4粉煤灰混凝土的抑制碱-骨料反应性能

碱-骨料反应是指混凝土原材料(包括水泥、掺和料、外加剂和水等) 中的可溶性碱(N a2O 和K2O )溶于混凝土空隙中, 与骨料中的活性成分在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应。反应生成物吸水膨胀, 使混凝土产生内部应力, 膨胀开裂, 导致混凝土工程失去设计性能。这个问题已引起人们高度重视, 并进行了大量的相关研究。粉煤灰可以减少混凝土中的碱-骨料反应。

首先, 掺入粉煤灰后, 粉煤灰消耗了可溶性碱

。其次, 粉煤灰与水泥水化释放出来的Ca (OH ) 2 反应, 有效地降低孔隙溶液中的pH 值, 因而降低骨料中硅与碱的反应活性。

第三, 粉煤灰中高度反应的无定形相(玻璃体) 迅速消耗水泥中的碱, 生成非膨胀的钙-碱-硅胶。

第四, 由于粉煤灰均匀分散于混凝土中, 产生的膨胀在宏观上是整体上的, 不会产生基准混凝土的局部开裂的碱-骨料反应。

最后, 粉煤灰有助于降低混凝土的透水性, 降低水分向混凝土中的渗透, 而有水分才能充分进行碱-骨料反应。

英国建筑研究院的系统试验结果认为: 任何波特兰水泥中掺加不少于30% 的粉煤灰, 都足以减少碱-骨料反应的危险性。

但美国学者研究都认为, 一些高钙粉煤灰中含有大量的硫酸盐碱类, 掺用这类粉煤灰就象使用高碱波特兰水泥一样, 反而会促进碱2骨料反应。在我国有关研究表明, 掺入一定量活性掺合料如磨细矿渣、粉煤灰、硅灰可以较好地抑制碱2硅酸盐反应, 对碱-碳酸盐反应也具有一定的抑制作用。掺40% 以上的磨细矿渣、30% 以上的粉煤灰就能有效地抑制碱2硅酸反应, 而抑制碱-碳酸盐反应的最低掺量, 磨细矿渣为50% 以上, 粉煤灰为40% 以上。需要注意的是, 要改善对碱-骨料反应的影响,至少要掺加25% 的粉煤灰, 根据水泥含碱量与骨料的类型或许要掺加50% 的粉煤灰, 此时混凝土早期强度很低, 在设计配合比时应给予考虑。

5、粉煤灰混凝土的应用粉煤灰混凝土适用于一般工业于民用建筑结构，尤其适用于泵送混凝土、商品混凝土、大体积混凝土、地下及水工混凝土、道路混凝土及碾压混凝土等。在现代工程中都使用了掺和粉煤灰的混凝土，并取得了很多满意的结果。

如： 80 年代初,美国佛罗里达州建了一座跨海大桥,在混凝土里掺用了大量粉煤灰,工程质量有很大改善,因而在1983 年修订规范时,对原来随意使用粉煤灰的规定进行了修订。规定: 在中度以上侵蚀环境中的桥梁上部结构,包括预应力构件的混凝土中,必须掺用粉煤灰;其中大体积混凝土中粉煤灰的掺量为18 %～50 %，1982 年英国某机场的停机坪扩建工程,在两条相邻的道面上进行了对比:一条为纯硅酸盐水泥混凝土路,另一条是在混凝土中掺灰46 %。运行4 年显示,前者已受到一定程度破坏,而掺灰混凝土道面的表面层抗滑构造仍基本完好。这说明在低水胶比条件下,掺大量粉煤灰混凝土的强度和耐久性都十分优异。1994 年以来,我国在广东深2汕等四条近10km 高速公路路面混凝土中掺用粉煤灰20 %～40 % ,取得明显提高滑模摊铺机摊铺路面板的质量(提高路面宏观平整度、明显减少开裂) 、减小进口设备损耗并降低水泥用量等技术与经济综合效益。

6、粉煤灰原来作为发电厂的工业废料，对环境造成比较大的影响。但是随着科技的发展，人们在粉煤灰中发现了其特性，并将其掺和到混凝土中，这使得混凝土不但在施工过程中得到了令人满意的效果，同时扩大混凝土的使用领域。另外，粉煤灰对于提高混凝土的耐久性，包括抗渗性、抗冻性、抗碳化、抑制碱―骨料反应等等，都产生了很大的作用。由于粉煤灰混凝土的性能较好，因而也被用在各种大大小小的工程中，其使用变得日益广泛。我相信以后很多工程也将离不开粉煤灰。也因为粉煤灰在混凝土上的应用，这对于解决煤发电厂的工业废料问题提供了途径，同时它对于环境的可持续发展起到一定的促进作用。

篇4：浅谈陶粒骨料的混凝土实验论文

浅谈关于陶粒骨料的混凝土实验论文

目前，人们的生活已经进入低碳时代，建筑行业在我国经济发展中具有不可磨灭的作用。基于此，提高建筑行业重要材料的性能十分必要。本文的主要研究对象为陶粒混凝土，其特点在于质轻、保温效果好、抗裂性强。同时，陶粒骨料的混凝土的保温隔热效果较好，其使用周期较长，也就是说，开发陶粒骨料的混凝土并且优化其性能是建筑可持续发展的必然要求。出于社会环境的现状，我们应人力开发这一产品，研究并优化其性能。

1陶粒混凝土在结构中的应用

1.1陶粒混凝土在国内外应用

首先:国外方而，陶粒混凝土已经成为很多发达国家使用的对象，日本研发并推广的轻骨料混凝土是其密度为1400kg/耐，且抗压强度已经达到了30MPa，广泛应用于日本城市建筑。美国陶粒混凝土的应用量居于全球前列，并且提高了其技术经济效益。其主要使用的混凝土密度等级介于1400一1800kg/m3之间，抗压强度为30一70 MPa。总之发达国家的陶粒混凝土已经达到一定的水平，而我国关于混凝土的.应用则主要集中为陶粒混凝土，其他类型的轻骨料则较少。山于技术观念上的原因，轻骨料混凝土在我国主要应用于非承重结构，并且其成本较高，因此在我国上世纪的建筑中很少出现。而进入21世纪，随着节能成为企业发展的目标，轻骨料混凝土得到了更广泛的认可，尤其是高强轻骨料混凝土的研制使得建筑行业成本人人降低，我国高层建筑中广泛应用了这一材料，提高了建筑物的性能，珠海国际会议中心就是最好的证明。但就密度和强度来说，我国使用的主要为密度1900kg/耐，而强度为LC50的陶粒混凝土。

2陶粒混凝土研究现状

陶粒混凝土因在结构上与普通混凝土具有一定的差别。主要体现为其强度来源与力学性能存在差距，一般来说，陶粒混凝土的强度较低。

2.1轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系

在轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系实验中，当其抗压能力测试时，发现该立方体会同时产生横向和纵向应变。但其摩擦力明显对试件的横向膨胀起到了限制作用，并且随着其与试件断而距离的靠近，其约束力将逐渐增人。研究表明，在距离试件受压而约0.1866a其中:a为试件边长。但是在试验中，必须消除这种效应，从而正确的反映混凝土的抗压强度。使我国采用高和截而边长的比为3 -4的棱柱体试件进行轴心抗压强度试验。

2.2影响轴心抗压强度的主要因素

在研究影响轴心抗压强度的主要因素的实验中，对实验结果很多人持有不同意见。实际上，其原因在于轴心抗压的研究要比立方体抗压受力的研究要难，其受到多种因素的影响。其中包括:(1)混凝土振捣过程中，其沿水平方向上的陶粒上浮现象，其主要原因在于陶粒的密度过小。同时，水泥浆中存在一定的积聚气孔。多数试件在加载后，伴随着陶粒上浮，厚砂浆区将出现严重的裂缝。(2)试件表而的平整度影响棱柱体试件的实验结果。(3)试件加载过程中，需要物理与儿何中，以避免偏心受压现象的出现，但这一点在目前技术下无法实现。

3试验结果分析

我们通过471组试验证明了立方体抗压强度和轴心抗压强度之间的线性关系。统计了各院所的数据，其中，变化范围集中在0. 818一1. 03之间，其平均值约为0.987。

4总结

陶粒混凝土作为一种常见的轻骨料混凝土，主要特点在于质轻且抗裂性强。但与普通混凝土相比，其强度较低。因此提高陶粒混凝土和其他轻质骨料的强度是建筑的主要任务。本文通过陶粒混凝土的相关实验，解释了其在建筑行业上的重要作用。我国建筑行业经过多年的发展目前正处于瓶颈期，这就意味着建筑企业必须提高材料的强度，并且降低成本才能实现可持续发展。本文通过实验致力于研制环保并且成本低的陶粒混凝土，节能是目前建筑行业对材料的重要要求。尤其是低碳时代的到来，混凝土的种类也不再仅仅限于低强度或非承重结构，而是不断朝着高强和承重能力强的材料。但我国陶粒混凝土的应用比国外的应用时间短，材料性能上存在一定的差距，因此还需要建筑相关人员不断努力。

篇5：轻骨料混凝土在旧桥改造中的应用

轻骨料混凝土在旧桥改造中的应用

轻骨料混凝土具有良好的抗裂、抗震、抗渗、抗冻等耐久性能,且减轻结构自重,降低维修成本.文中介绍了轻骨料混凝土的特点和配合比设计过程,并结合国道G324线广州长平至金坑公路扩建工程实例介绍了轻骨料混凝土施工工艺.

作 者：覃志学 QIN Zhi-xue  作者单位：广州市公路工程公司,广东广州,510075 刊 名：广东交通职业技术学院学报 英文刊名：JOURNAL OF GUANGDONG COMMUNICATIONS POLYTECHNIC 年，卷(期)： 8(3) 分类号：U445.6 关键词：轻骨料混凝土   旧桥改造   施工工艺  

篇6：浅谈粗细骨料级配对混凝土的影响论文

浅谈粗细骨料级配对混凝土的影响论文

我们把骨料也叫做集料，分为粗、细两个类别。骨料是构成混凝土的主要材料，比重高达混凝土整个体积的15%以上。骨料的作用非常大，包括构建混凝土骨架、缩小胶凝材料凝结过程中由于湿度不同导致的体积变化、充当胶凝材料的填充物等等。由此可见，骨料对混凝土的作用是多角度的，粗细骨料级配对不同混凝土产生的影响也是不同的，它在建筑领域中的运用也会有所不同。

砂资源属于不可再生资源，随着我国建筑业的不断发展，我国的砂资源也越来越少，特别是质量过硬的河砂更是少而又少，这就对粗细骨料级配对提出了更高的要求。如果粗细骨料的掺配比例合理的话，就可以有效的优化混凝土的质量，确保混凝土的和易性能。下面结合我的工作经验，将粗细骨料进行10次不同的组合，以同样的配合比例为前提，来观察其结果，以期为正确使用粗细骨料提供一定的参考依据。

1不同粗细骨料级配及结果

骨料级配对混凝土影响来说是非常关键的。骨料在混凝土中所发挥的作用就如同人的骨架，因此，增加强度与保持形状便是它的主要用途。其中粗骨料属于较大体积的耗材，混凝土硬化之后，它起到促进人造石材形状的关键作用，为其形成强度支撑。较为常见的石材包括火成岩类别的花岗岩、片麻岩、变质岩、绿辉岩和石英岩等等，还包括沉积岩类别中的砂岩、石灰岩等。细骨料所发挥的作用与其特点相联系，主要是去充当粗骨料之间的填充物的，随着水泥的流动逐步混合成为砂泥填充在各个空隙中间，具有改善硅料和易性的作用，细骨料按照其形成原因包括海砂、河砂以及由砂等不同类别。

在具体试验时需要准备了不同性质的粗细骨料十种，选用的是0.6%掺量的减水剂、30%和0.5,0.4标准的两种水胶，分别展开了对混凝土变形性能、热学性能以力学性能的试验。这个过程中一定要严格控含气量在5.5%到4.5%之间，拌全物坍落度在3到5cm之间。

1.1有关强度的发现

(1)如果粗细骨料的组合不同会导致混凝土的强度也发生变化。同样的龄期条件，混凝土的劈拉强度以最大25%幅度活动在最小值与最大值之间，同时抗压强度的最小与最大值间也有巧%的差距。而粗骨料一样的.前提下，细骨料的不同也会引导混凝土强度的变化。

(2)在混凝土为混当土为1804的前提下:水胶为0. 5比例时，最高的是微晶玄武岩粗细骨料混凝土，最低的是杏仁玄武岩粗细混凝土，他们的差距达到9. 4兆帕:水胶比例为0. 4时，最高的还是微晶玄武岩粗细骨料，最低的是混合玄武岩骨料，他们之前相差9兆帕。

(3)在混凝土劈拉强度为1804时:当0.5水胶比时，最高值的是自云岩细骨料与微晶玄武岩粗细骨料混凝土，最低值为杏仁玄武岩粗细混凝土，他们之间有0. 85兆帕的差距:当0.4水胶比时，最高的是自云岩粗细骨料混凝土，最低的是玄武岩粗细骨料混凝土，他们之间的差距是1.39兆帕。

1.2有关变形性能的发现

(1)粗细骨料组合方式的不同引起混凝土极限拉伸与弹性模量的变化。在龄期相同的条件下，存在30%的差别于最小和最大的混凝土抗压弹性模量，存在25%的差别于最小和最大的极限拉伸变形值之间。

(2)抗压弹性模量为1804时的混凝土:当水胶比为零点五时，最低的是杏仁玄武岩粗细混凝土，最高的是自云岩粗细骨料混凝土，他们之间存在12.1兆帕的差距:当水胶比为0. 4时，最低的是混合玄武岩骨料与角砾熔岩粗骨料，最高的是自云岩粗细骨料，他们之间存在巧.6兆帕的差距。

(3)粗骨料相同的前提下，组合不同的细骨料，这样混凝土的抗压弹性模量间的差距就会小很多。抗压弹模量为284的最大与最小值之间的差距低于10%，抗压弹模量为1804与904时的最大与最小值的差距低于5%。由此可以得出，粗骨料的性质直接左右了混凝土的弹性模量，相对而言细骨料对其的作用就微乎其微。

(4)一般情况下灰岩的弹性模量相对较低，一旦粗骨料相同了而不同的细骨料与之掺配，其抗压弹性模量就会比其他的骨料稍高一些。因此，可以总结为掺配比例相同的条件下，结合紧密且弹性模量相对高一些的要数水泥砂与灰岩的界面结合了。

1.3关于热学性能的发现

导温系数最高的要数自云岩粗细骨料掺配的混凝土了，自云岩对热量的传导具有促进作用:此外，自云岩质量热容量最小了，如果以胶凝材料一样为前提，混凝土漫长就会较高一些，自云岩的线膨胀系数也是最大的，同时热膨胀变形也相对大一些。

2骨料影响混凝土性质的原因探究

对混凝土进行掺配的时候，会出现两种现象，一种是由于聚集在一起的泥土构成了相对薄弱的部分，导致混凝土的性质发生变化:另一种是泥土将粗细骨料的外表都糊了一层，影响了水泥和粗细骨料的混合，又出现了一个脆弱的部分。在认真做过混凝土立方体抗压的试验后，通过仔细观察试块有裂缝的一面，会得到完全不同的两种结论:其一是碎石与砂并没发生任何断裂现象，只是粘结界面出现了破裂:其二是在混凝土试块的表层出现了非常大体积的泥土团，换句话说，真正受力薄弱的地方是泥土团。

另外，值得注意的是引起混凝土强度降低的因素还可能是泥土里面所包含的杂质物对水泥的水化产生了腐蚀和毁坏的影响。一旦粗细骨料中泥的比例太大了，就需要在制作混凝土的同时多加水来促进混凝土的流动性。与此同时要想确保混凝土符合建筑设计的标准强度要求，还要确保水灰比例保持不变，并且需要将水泥的比例进一步加大，这种做法最终会造成过高的混凝土的制作成本。如果不添加比重较大的水量，还有一种方式即利用提高高效减水剂的配对比例的方法实现相同的目的，不过这样做还是会使混凝土的制作成本增加，这种做法是不值得提倡和学习的，因为不但不能提高社会和经济效益，反而使经济效益降低不说还浪费了大量的社会资源。

3结论

在粗细骨料资源不断减少的情况下，骨料级配技术日益被重视起来，其级配技术水平如何既与经济效益有直接的关系，也对社会资源有一定的影响。骨料级配技术逐步向多样化趋势发展的，针对上述内容论述到的粗细骨料级配对混凝土的影响的问题，这一点很容易被人们所忽视，但它的作用却包含着巨大的经济效益与社会效益，因此要全面的面对混凝土制作中的每一个细节。

经过试验分析结果可知，粗细骨料级配得当的话，可以获得紧密堆积空隙概率相对小一些、密度相对大一点的材料，有利于混凝土充分发挥组成材料的作用，这对于提高混凝土粗细骨料级配技术和优化混凝土的性能有重大的现实意义，同时还能够有效的降低生产成本。

篇7：钢-轻骨料混凝土组合梁栓钉连接件承载力分析

钢-轻骨料混凝土组合梁栓钉连接件承载力分析

在分析国内外钢-混凝土组合梁各种剪切连接件工作机理及栓钉连接件受力性能的'基础上,着重阐述了组合梁中栓钉连接件的承载力计算方法,并用最小二乘法拟合出适用于钢-轻骨料混凝土组合梁栓钉承载力计算公式.

作 者：刘文会 吴云香 田鹏 LIU Wen-hui WU Yun-xiang TIAN Peng  作者单位：吉林建筑工程学院交通科学与工程学院,长春,130021 刊 名：吉林建筑工程学院学报 英文刊名：JOURNAL OF JILIN INSTITUTE OF ARCHITECTURAL & CIVIL ENGINEERING 年，卷(期)： 26(3) 分类号：U448.21 关键词：组合梁   轻骨科   栓钉连接件   承载力  

篇8：利用粉煤灰修筑高等级混凝土路面技术论文

利用粉煤灰修筑高等级混凝土路面技术论文

摘要：采用掺入粉煤灰超量取代水泥，可提高混凝土的和易性、减少离析、用水量、发热和渗透，抑制碱集料反应和提高抗硫酸盐腐蚀的能力，在高等级水泥混凝土路面应用中具有一定前景。

关键词：粉煤灰；混凝土路面；性能

在高等级路面混凝土路面内加入粉煤灰，因粉煤灰效应在混凝土中的影响，一方面可改善混凝土的施工性能，减少收缩，防止裂缝，提高均匀密实性、抗折强度和中、后期强度，并有利于提高路面耐磨性；另一方面既可防止混凝土出现碱-骨料反应和硫酸盐破坏作用，又可阻止许多可能引起混凝土结构破坏的潜在物质的渗透。本文对掺粉煤灰高等级混凝土路面技术进行了粗浅的探讨。

1、粉煤灰在混凝土中的效应和作用

粉煤灰是火电厂燃烧锅炉排出的烟道灰，通常粉煤灰的细度比水泥还细，主要成分为玻璃质状的圆颗粒、赤铁矿和磁铁矿矿渣、碳和一些冷却时形成的结晶体。在美国，混凝土中使用粉煤灰始于30年代初期，1937年，加利福尼亚州大学戴维斯首次全面地研究了在混凝土中使用粉煤灰的问题。1948年，在混凝土中使用粉煤灰的主要突破性标志是使用了10t粉煤灰建造的匈牙利赫尔斯大坝。美国再生材料利用局关于混凝土中使用粉煤灰的决定为粉煤灰在混凝土施工中的应用铺平了道路。

1.1粉煤灰的化学成分与技术指标

粉煤灰的化学成分与煤的品种和燃烧条件有关，一级燃烧烟煤和无烟煤锅炉排除的粉煤灰，其SiO2含量为45%～60%、AL2O3含量为20%～35%、Fe2O3含量为5%～10%、CaO含量约为5%左右、烧失量约为5%～30%，但多数不大于15%，化学成分中硅、铝和铁的氧化物的含量是评定粉煤灰在混凝土中应用的主要指标，通常三者之和可达75%以上。

根据我国现行国标《粉煤灰混凝土应用技术规范》（GB164-90）规定，拌制混凝土作为掺合料的粉煤灰，按细度、需水量比、烧失量、SO3含量四项指标可分为三个等级，如表1所示。对于钢筋混凝土和设计强度大于C30及以上的无筋混凝土，宜采用Ⅰ、Ⅱ类粉煤灰。

1.2粉煤灰效应

灰掺入混凝土后，会对混凝土的一些性能和特点发生影响，这就是粉煤灰效应。一般粉煤灰效应包括形态效应、活性效应和微集料效应三个基本方面。

1.2.1形态效应

所谓形态效应，泛指各种应用于混凝土中的矿物质粉料，由其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒级配等物理性状态所产生的效应。由于粉煤灰中大量微粒的'作用，不仅降低混凝土的需水量，改善混凝土的初始结构，还能促使或帮助混凝土中水泥颗粒均匀分散，扩大了水泥的水化空间和水化产物的生成场所，从而促进水泥的水化反应。

1.2.2活性效应

粉煤灰火山灰活性是指粉煤灰所含硅酸盐或硅铝质玻璃体的微细颗粒在常温和有水条件下与Ca（OH）2发生活性反应并生成具有胶凝性水化物的能力。其活性效应就是指的这种粉煤灰活性成分所产生的效应。在粉煤灰玻璃体微粒表层生成的火山灰反应产物，与水泥水化物类似，这种水化产物交叉连接，对促进混凝土强度增长（尤其是抗拉强度的增长）起了主要的作用。

1.2.3微集料效应

粉煤灰的微集料效应是指粉煤灰颗粒均匀分布于水泥浆体的基相之中，就像微细的集料一样。对粉煤灰颗粒和水泥净浆间及水泥紧密处的显微研究证明，随着水化反应的进展，粉煤灰和水泥浆体的界面接触越趋紧密。在界面上形成的粉煤灰水化凝胶。粉煤灰微

粒在水泥浆体中分散状态良好，有助于新拌混凝土的硬化和均匀性的改善，也有助于混凝土中孔隙和毛细孔的填充，对混凝土的耐久性也十分有利。粉煤灰上述三种基本效应是互相联系和互相影响的，粉煤灰效应则是在一定条件下三种基本基本效应共同作用的总和。

1.3粉煤灰对混凝土性能的影响

首先选定混凝土的原材料：水泥采用525号普通硅酸盐水泥；砂为中砂；碎石为15～25mm、25～30mm；粉煤灰采用磨细粉煤灰，为II级灰。混凝土中掺入粉煤灰的配合比设计方法，按国标（GB146-90）规定，可以采用：等量取代法、超量取代法及外加法等。但是目前多采用超量取代法。

1.3.1新拌混凝土的和易性

与不含粉煤灰的混凝土相比，使用粉煤灰可提高胶结材料（水泥+粉煤灰）的绝对体积，从而增加了水泥浆体积，造成寂寥颗粒之间的摩擦力的降低和混凝土和易性的提高。选用525号普通硅酸盐水泥拌制混凝土，水灰比为0.28，测定混凝土的塌落度值变化情况，从表2中可以看出：1号未掺粉煤灰的基准混凝土，仅掺高效减水剂，用水量175kg/m3.塌落度能达到22.5cm。2、3、4号混凝土在掺加高效减水剂的同时，又分别掺加了10%、15%及20%的粉煤灰等量取代水泥，此时混凝土的用水量减为155kg/m3，混凝土的塌落度分别为20.1cm、22.2cm及22.8cm.塌落度均在20cm以上，可见，粉煤灰可以有效地改善混凝土的和易性。

1.3.2减水作用

在加气的和未加气的混凝土混合料中加入粉煤灰，通常可减少混凝土的需水量，原因是在于细料体积增大，特定和易性所需汗水量降低。虽然细料增加通常会提高用水的需求，但是粉煤灰圆形颗粒吸附于水泥颗粒表面，能起滚珠轴承的作用，降低了颗粒之间的摩擦，减弱了用水的需求。在同等塌落度条件下，粉煤灰含量相对较高的混凝土比不含粉煤灰的混凝土所需的用水量小。

1.3.3凝结时间

混凝土具备正常的凝结时间是很重要的，本次用525号普通硅酸盐水泥拌制混凝土，灰砂比为1：1.02，水灰比为0.24。

1.3.4硬化混凝土的强度和强度增加速率在粉煤灰超量取代法中，水泥取代率βc与σc超量系数是两个不定的因素，水泥取代率βc，决定粉煤灰取代水泥的量，超量系数σc决定粉煤灰掺入量的多少以及替代部分用砂量的多少，其原理就是把粉煤灰看成是低标号水泥，替代部分水泥后，强度的下降值由超量粉煤灰替代部分惰性的砂从而使强度增值相平衡。

1.3.5硬化混凝土冻融耐久性

当大部分水泥用粉煤灰替换时，会影响混凝土空隙体系的形成，对混凝土的耐冻性具有不良影响。要提高混凝土的抵抗冻融循环和化雪防冻侵蚀的能力，在粉煤灰混凝土中要保证有足够的小型气泡均匀地散布在水泥中，通常需要增加加气剂的用量，以保持含气量不变。加气剂用量大小取决于粉煤灰中碳的含量、烧失量、细度和有机物含量，其中碳的含量起决定性因素

1.3.6硬化混凝土碱-硅反应

在公路施工中，推广应用粉煤灰的一个重要原因是为了抑制碱-硅反应造成的膨胀。据研究发现：

①水泥中释放的碱首先与粉煤灰中的硅产生化学反应，而不是与集料中的硅发生反应；

②碱处在非膨胀钙-碱-硅凝胶中。因而，溶液中剩余的氢氧根离子不足以与活性集料中较大颗粒的内部材料发生反应，无法产生分裂的渗透力。

1.3.7粉煤灰混凝土的耐磨性

粉煤灰混凝土的耐磨性给人们的印象不佳，其实从许多试验资料粉煤灰混凝土耐磨性均大于基准混凝土，其原因是一方面掺入粉煤灰有利于胶凝物质对集料粘结性的提高；另一方面，粉煤灰玻璃微珠本身强度很高，即使在碾磨时，都碾不碎，很难磨细，替代了部分砂石后，反而提高了混凝土成品的整体耐磨性。

2、应用效果

2.1路面性能

有资料显示，在英国，某机场铺筑两条对比试验段路面，经4年飞机与车辆运行后，掺粉煤灰的一条车道，表面抗滑构造完好如初，而另一条却斑斑点点。

2.2经济效益与社会效益

（1）如以平均路宽9m、板厚24cm、每立方米混凝土取代50kg水泥用量、推广里程100km计算，约节约水泥10800吨，按市价水泥每立方米300元、粉煤灰每立方米40元，创造经济效益250多万元。

（2）以15%粉煤灰取代水泥计，江苏省每年可节约水泥约10万吨。

（3）利用粉煤灰修筑高等级混凝土路面，对综合利用火电厂废料、保护环境和带动地方经济具有重要意义。

3、公路施工中粉煤灰混凝土应用中的几点注意事项

（1）采取特殊措施保证粉煤灰混凝土中要有合理的加气量，以维持混凝土的耐久性；

（2）有些粉煤灰火山灰反应不足，会影响混凝土的质量；

（3）施工工地附近，不一定有合适的粉煤灰，运输费用或许会超过任何价格上的优势；

（4）改变粉煤灰的含量时，便要修改配合比。

由于水泥粉煤灰反应时要受到水泥性质的影响，不仅要测试和验证每种粉煤灰的资源，而且也要调查每个工程中采取的具体粉煤灰水泥混合料的性能。

4、结语

利用粉煤灰修筑高等级混凝土路面，只要粉煤灰掺量适当，配合比合理，养护得当，对混凝土中、后期强度及抗折强度的提高贡献很大，耐磨性能也有所改善。粉煤灰在混凝土中能与水泥互补短长，均衡协作，还可充当混凝土的减水剂、释水剂、增塑剂、密实剂、抑热剂、抑胀剂，从经济、技术的角度上考虑是完全可行的。

参考文献

[1]王福之，吴正严。粉煤灰利用手册[M].北京：中国电力出版社，.

[2]美国国家科学研究院。水泥混凝土公路技术―实践与展望[M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]吴初航等。水泥混凝土路面施工及新技术[M].北京：人民交通出版社，2000.

[4]严家常道路建筑材料[M].北京：人民交通出版社，1996.

篇9：再生混凝土性能研究与评述论文

再生混凝土性能研究与评述论文

摘 要：为了有效减轻不断增加的废弃混凝土带来的环保压力，减少资源浪费，建议对废弃混凝土回收处理成再生骨料，部分或全部代替天然骨料来配置再生混凝土，使废弃混凝土变成土木工程领域的绿色资源。文章从再生骨料生产工艺、性能，再生混凝土物理性能、力学性能及其耐久性等方面介绍了再生混凝土技术在国内外的研究进展，主要从材料、结构、力学性能，耐久性方面分析了再生混凝土的基本特性及其研究存在的问题，指出了需进一步深入研究的方向，为再生混凝土技术在科研与工程应用中提供参考意见。

关键词：再生混凝土；再生骨料；力学性能；耐久性

1 再生混凝土简介及其研究的必要性

再生混凝土（Recycled Concrete），是指将废弃混凝土块经裂解、破碎、清洗与筛分后，制成混凝土骨料，部分或全部代替天然骨料配制而成新混凝土。它是再生骨料混凝土（Recycled Aggregate Concrete，RAC）的简称。

近年来，我国建筑垃圾逐年上升，建筑垃圾数量已占到城市垃圾总量的30%～40%，其中主要是废弃混凝土，这些垃圾严重影响了城市生活环境，造成了很大的环境污染。目前国内处理这些废弃混凝土的方法有两种：一、运往郊外堆存。这会成为新的垃圾源，显然不可取；二、作为回填材料简单地使用。这会浪费资源，不符合我国建设资源节约型社会要求。据估计，发生的汶川特大地震，产生的建筑垃圾约3亿吨，地震所造成的建筑垃圾量远远超过中国每年建筑施工所产生的建筑垃圾的总和，地震所造成的建筑垃圾量十分庞大，如何对其进行资源化利用，是摆在我们面前的一个新的课题，也是一个挑战。再生混凝土技术是一个很好的解决方法，通过对废弃混凝土的再加工来恢复其原有性能，形成新的建材产品，从而既能对有限的资源进行再利用，又解决了部分环保问题。这既是发展绿色混凝土，实现建筑资源环境可持续发展的重要途径，也是建设资源节约型、环境友好型社会的具体体现。

2 再生骨料的生产工艺及性能

2.1 再生骨料的生产工艺

对废弃混凝土进行充分再利用的前提是要保证再生骨料生产工艺是经济可行的。再生骨料的生产需要解决一系列问题，包括对废弃混凝土块或钢筋混凝土块的回收、破碎与筛分等。简单的混凝土破碎及筛分工艺如图1所示。

2.2 再生骨料的性能

经过破碎处理的废弃混凝土，生产出的再生骨料含有30%左右的硬化水泥砂浆，这些水泥砂浆大多独立成块，只有少量附着在天然骨料的表面，导致了再生骨料密度小，吸水率高，粘结能力弱的特点。一般地，再生骨料棱角较多，表面比较粗糙。对废弃混凝土块进行再生破坏过程中，由于积累了损伤，会使再生骨料内部产生大量的微裂纹。研究表明，同天然骨料相比，再生骨料孔隙率较高，密度较小，吸水性增强和骨料强度较低。

3 再生混凝土物理性能及力学性能

3.1 再生混凝土物理性能

由于再生骨料的表观密度比天然骨料小，因此再生混凝土的密度比普通混凝土低。随着再生骨料掺量的增加，再生混凝土的密度有规律地减小，如果再生混凝土全部采用再生骨料，则其密度比普通混凝土相比，降低了7.5% 。再生混凝土有自重低的特点，这能降低结构自重，提高构件的抗震性能。同时，由于再生骨料孔隙较高，使得再生混凝土具有良好的保温性能。

3.2 再生混凝土的强度

再生混凝土的强度与基体混凝土（相对于再生混凝土而言，用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土）的强度、再生骨料破碎工艺、再生骨料的替代率以及再生混凝土的配合比等密切相关。由于基体混凝土的强度等级、使用环境各不相同，裂解、破碎的'工艺及质量控制措施的差异，导致再生混凝土强度变化的规律性不明显，不同的研究者所得的结论也有所差异。Hansen的试验结果表明，随着基体混凝土强度的降低，再生混凝土的强度也下降。一般情况下，再生骨料混凝土的抗压强度基体混凝土或相同配比的普通混凝土的抗压强度更低，降低范围为0%-30%，平均降低15%。邢振贤等全部采用废弃混凝土再生骨料制作出再生混凝土，指出再生混凝土的抗弯强度约为基准混凝土强度的75%-90% 。和配合比相同的基准混凝土相比，抗压强度降低了9%，抗拉强度降低了7%。

应该注意的是，再生骨料表面包裹着水泥砂浆，使再生骨料与新的水泥砂浆之间弹性模量基本一样，界面结合可能得到一定的加强。以此同时，再生骨料表面的大量微裂缝会吸入新的水泥颗粒，使得接触区的水化更加完全，最终形成致密的界面结构。由于界面结合得到加强，一定程度的补偿了因再生骨料强度较低而导致的再生混凝土性能的劣化。

3.3 再生混凝土的弹性模量

由于再生骨料中有大量的老旧砂浆附着于原骨料颗粒上，导致再生混凝土的弹性模量通常较低，一般约为基体混凝土的70%-80%。再生混凝土弹性模量低，变形大，因此它的抗震性能和抵抗动荷载的能力较强。水灰比对再生混凝土的弹性模量影响较大，当水灰比由0.8降低到0.4时，再生混凝土的抗压弹性模量增加33.7%。

3.4 再生混凝土的干缩与徐变

再生混凝土的干缩量和徐变量比普通的混凝土增加了40%-80%。再生骨料的品质、基体混凝土的性能以及再生混凝土的配合比决定了干缩率的增大数值。Yamato等人研究表明，当天然骨料与再生骨料共同使用时，再生混凝土的干缩率会增加；水灰比增加时，再生混凝土的干缩率也会增加。

4 再生混凝土的耐久性

4.1 再生混凝土的抗渗性

与混凝土渗透性有关因素主要分为两类。

（1）混凝土拌和料的组分、拌和物配合比以及工艺参数，即拌和料的制备、成型和养护等；

（2）混凝土随时间而发生的变化，即在外部环境、结构应力、流体性能和渗透条件等因素作用下，混凝土内部发生的物理和化学变化。

由于再生骨料的孔隙率较大，因此再生混凝土的抗渗性比普通混凝土低。但是往再生混凝土里掺加粉煤灰之后，由于粉煤灰能使再生骨料的毛细孔道细化，因而很大地改善了再生混凝土的抗渗性。

4.2 再生混凝土的抗硫酸盐侵蚀性

再生混凝土的孔隙率及渗透性较高，它的抗硫酸盐侵蚀性比普通的混凝土差。同样的，往里面掺加粉煤灰，能够减少硫酸盐的渗透，使其抗硫酸盐侵蚀性有较大改善。

4.3 再生混凝土的抗裂性

与普通混凝土相比，再生混凝土极限伸长率增加了27.7%。再生混凝土弹性模量较低，拉压比较高，因此再生混凝土抗裂性比基体混凝土更好。

4.4 再生混凝土的抗冻融性

再生混凝土的抗冻融性比普通混凝土差。Yamato等人研究表明，再生骨料与天然骨料共同使用时或者减小水灰比可提高再生混凝土的抗冻融性。

5 结语

通过对再生混凝土的研究，我们得出以下结论与建议，希望能够引起行业或者有关部门的重视。

第一，再生混凝土技术可以从根本上解决废弃混凝土的出路问题，既能减轻废弃混凝土对环境的污染，又能节省天然骨料资源，具有显著的社会、经济和环境效益，是发展绿色混凝土的主要途径之一，符合我国可持续发展战略的要求。

第二，在工程应用研究中，不单要对如何提高再生混凝土的强度进行研究，而且还要对其耐久性如抗渗性、抗裂性等加强研究，来逐步提高再生混凝土的性能。

第三，同普通混凝土相比，再生混凝土的配合比设计和施工工艺均有许多不同之处，应区别对待。

第四，对再生混凝土进行合理设计，基本上能够达到普通混凝土的性能要求。为了更好地推广应用再生混凝土技术，我们还需要对其结构性能（抗弯，抗剪，抗冲切及抗震等）和设计方法多加强研究。

第五，再生混凝土与普通混凝土在原材料、配合比以及施工工艺等方面有重大差异，按照现行普通混凝土的标准、规程等显然是有许多不足之处的；另一方面，国内的水泥、骨料与国外使用的水泥、骨料在成分和性能上差别也较大，因而更不能直接使用国外的相关标准。因此，建议结合再生骨料分级情况，尽早制定出适合国内情祝的再生混凝土的有关标准和规程。

第六，通过对再生混凝土的经济性进行综合研究，在我国广泛推广应用再生混凝土，同样需要xx积极的产业政策扶持和国家的法律法规保障。

参考文献

[1] 苏南，王博麟.废混凝土回收粗粒料品质与再生混凝土工程性质之探讨[J].中国土木水利工程学刊，，12（03）：435-444.

[2] 吴中伟.绿色高性能混凝土与科技创新[J].建筑材料学报， （01）：1～5.

[3] 邢锋，冯乃谦，丁建彤.再生骨料混凝土[J].混凝土与水泥制品， （02）：10～13.

[4] 孙跃东，肖建庄.再生混凝土骨料[J].混凝土，（06）：33-36.

[5] 邢振贤，周日农.再生混凝土性能研究与开发思路[J].建筑技术开发，，25（05）：28-31.

篇10：浅论粉煤灰加气混凝土砌块墙体防裂论文

浅论粉煤灰加气混凝土砌块墙体防裂论文

【论文关键词】：砌块墙体;防裂技术

【论文摘要】：文章提出了解决墙体裂缝的各种技术措施。

长期以来，人们一直在寻求治理砌体裂缝的实用技术，并根据裂缝的性质及影响因素，提出了一些预防和控制裂缝的措施。并从防止裂缝的概念上，形成了“防”、“抗”、“放”的构想。这些措施、构想有些已运用到工程实践中，也收到了些效果。但目前总的情况是，加气砼砌块的墙体裂缝仍较严重。对此，我们在调查研究、查阅资料、工程试点的基础上，提出了以下解决粉煤灰加气砼砌块非承重墙体裂缝的工程技术。

1.砌块材料

(1)砌块块材应有产品合格证、产品性能检测报告、主要性能的进场复验报告。

(2)砌块强度等级必须符合规定，各项性能指标、外观质量、块型尺寸允许偏差应符合国家标准《蒸压加气混凝土砌块》（GB／T11968-1997）的要求。

(3)对进入施工现场的砌块材料应按产品标准进行质量验收。对质量不合格或产品等级不符合要求的，不得用于砌体工程。不得将有裂缝的砌块面砌于外墙外表面。

2.砌筑、抹面砂浆

砂浆所用材料的品种和性能应符合设计要求外，还应符合以下要求：

(1)粉煤灰加气砼砌块砌筑墙体时，需要使用配套的专用砌筑砂浆与抹石砂浆。国家建材行业标准《蒸压加气混凝土用砌筑砂浆与抹面砂浆》（JC890-2001）是根据砌块对砂浆的功能要求制定的。

施工时，砌筑砂浆、抹面砂桨的干密度、抗压强度，抗折强度、粘结强度、收缩性能等指标必须符合标准要求；砂浆的原材料，如水泥、石灰膏、砂、掺合料、外加剂的性能指标，均应符合相应技术标准的规定。

(2)砌筑砂浆采用普通砂浆时，对砂浆的技术要求应符合国家标准《砌体工程施工质量验收规范》（GB50203-2002）的规定。

施工时，砌筑砂浆应通过试配确定配合比。砂浆试块强度验收时，其强度合格标准必须符合规定。砂浆的原材料还应符合相应标准的'规定。

(3)抹面砂浆采用普通砂浆时，对抹面砂浆的技术要求，应符合国家标准《建筑装饰装修工程质量验收规范》（GB50210-2001）及《住宅装饰装修工程施工规范》（GB50327-2001）的规定。

对砂浆的原材料、配合比及强度检验，还应符合相应标准规定。

3.框架结构非承重墙体施工

粉煤灰加气砼砌块的砌体工程施工。除应符合规范GB50203-2002的基本规定外，尚应符合以下要求：

(1)砌块在运输、装卸过程中，严禁抛掷和倾倒。进场后应按品种、规格分别堆放整齐，堆放高度不得超过2M，并应防止雨淋。

(2)砌体的龄期应超过28d才能上墙砌筑。

(3)对采用专用砂浆砌筑时，砌体含水率应小于15%，并进行干砌。对采用普通砂浆砌筑时，在控制含水率的同时，应提前1-2d浇水湿润。在高温季节砌筑时，宜向砌筑面适量浇水。

(4)切割砌块应使用手提式机具或相应的机械设备。

(5)砌筑前，应按设计要求弹出墙的中线、边线与门窗洞位置，并应以皮数杆为标志，拉好水准线。井按排块设计进行砌筑。并适当控制每天的砌筑速度。

(6)填充墙体底部应砌高强度砖，如灰砂砖、页岩砖、砼砖等。其高度不宜小于200mm。

(7)不同干密度和强度等级的砌块不应混砌，也不得和其它砖、砌块混砌。

(8)砌体转角和交接部位应同时砌筑。对不能同时砌筑又必须留设临时间断处，应砌成斜槎。

(9)填充墙砌体留置的拉结钢筋位置应与砌块皮数相符合。其钢筋宜采用植筋方法固定在框架柱上。其规格、数量、间距、长度应符合设计要求。填充墙与框架柱之间的缝隙应用砂浆嵌填密实。

(10)砌体砌筑时，应严格控制水平度、平整度。并应错缝搭砌，搭砌长度不应小于砌块长度的1/3。不能满足搭砌长度要求的通缝不应大于2皮。

(11)砌体的灰缝厚度和宽度应正确，其水平灰缝厚度及竖向灰缝宽度分别宜为15mm和20mm。砌筑的水平、垂直砂浆饱满度均应≥80%。同时砌筑后宜对水平缝、垂直缝进行勾缝，勾缝深度为3-5mm。

(12)填充墙砌至接近梁底时，应留一定空隙，并应至少间隔7d后，采用侧砖、立砖或砌块斜砌挤紧，其倾斜度宜为约60度，砌筑砂浆应饱满。

(13)墙体尺寸允许偏差，如轴线位移、垂直度、表面平整度、门窗洞口高宽及偏移等应控制在规范允许范围内。

4.墙体与门窗框的连接与密封

(1)门窗安装应先在墙体中预留门窗洞，然后再安装门窗框。

(2)普通木门安装，应在门洞两侧的墙体，按上、中、下位置每边砌入带防腐木砖的C15砼块，然后用钉子将木门框与砼块连接固定。

(3)塑钢、铝合金门窗安装,应在门窗洞两侧的墙体，按上、中、下位置每边砌入C15砼块，然后用尼龙锚柱或射钉弹将塑钢、铝合金门窗连接铁件与砼块固定。

(4)木门框与墙体间隙，采用麻刀水泥砂浆或麻刀混合砂浆进行嵌填，要分层填塞密实，待达到一定强度后，再用水泥砂浆抹平。 (5)塑钢、铝合金门窗与墙体之间的缝隙，采用PU发泡剂进行填塞，并在切割成深5-8mm槽口后，内外用砂浆填嵌密实，待砂浆达到强度后，用建筑密封胶封口。

5.墙体暗敷管线

(1)水电管线（包括穿墙套管、线盒、插座等）的暗敷，必须待墙体完成并达到一定强度后才能进行。开槽或凿洞时，应使用轻型电动切割机并辅以镂槽器。凿槽开洞时，与墙面夹角不得大于450。开槽及洞口深度不宜超过墙厚的1/3。

(2)敷设管线后的沟槽、穿墙套管和预埋件等，应用1:3水泥砂浆填实，宜比墙面微凹2mm，再用粘结剂补平。并沿槽长及洞口周边外贴大于100mm宽耐碱玻璃纤维网格布加强。

6.墙面抹灰施工

(1)外墙抹灰施工前应先安装门窗框、护栏等，并应将墙上的孔洞堵塞密实。

(2)室内墙面、门洞口的阳角应采用1:2水泥砂浆做暗护角，其高度不应低于2m，每侧宽度不应小于50mm。

(3)当要求抹灰层具有防水、防潮功能时，如厨房、卫生间应采用防水砂浆。

(4)抹灰前基层表面的尘土、舌头灰、污垢、油渍等应清除干净，同时对砌块的缺棱掉角、灰缝不饱满等缺陷要进行填补。若采用普通砂浆抹灰，应将墙面洒水湿润，但墙面不应有挂水。

(5)采用普通砂浆抹灰时，宜在基层表面涂刷专用界面剂，以利基层与抹灰砂浆粘结牢固。当未涂刷界面剂时，底灰可适当掺加乳胶或107胶水。

(6)大面积抹灰前应设置标筋，底灰厚度在8mm以内并压实。找平层及面层应有适当间隔时间。底灰强度不得高于找平层、面层抹灰强度。抹灰应分层进行，当抹灰总厚度等于或大于35mm时，应采用钢丝网或玻璃纤维网格布加强。对外墙抹灰应作分格缝处理。

(7)外墙抹灰时，夏季采用遮阳蓬布，避免在暴晒下抹灰；冬季应采取防冻措施。

(8)为了防止抹灰层开裂，宜喷洒防裂剂，在抹底灰后喷洒防裂剂。为遇干热、强风天气时，在找平层、面层再喷洒防裂剂。

(9)填充墙与砌体结合部的处理，应在该部位内外两侧，敷设宽度不小于200mm的钢丝网或玻璃纤维网格布，在绷紧后分别固定在砼与砌体的底灰上，要保证网片粘结牢固。

(10)各抹灰层应防止快干、水冲、撞击和震动。在凝结后应采取措施防止玷污和损坏。对于普通砂浆，抹灰层应在湿润条件下养护。宜在抹灰层上喷养护剂，进行充分养护。

7.有关防止墙体裂缝构造与加强措施

(1)门窗过梁与窗台板做法，墙体洞口、附墙固定件做法均应符合设计规定。当门窗洞过大时，宜在门窗侧设置防裂构造柱。

(2)当填充墙体超长、超高时，应设置防裂构造柱或配筋带。

(3)在内外墙面的抹灰砂浆中掺杜拉纤维或丹强丝。

(4)当外墙采用普通抹灰砂浆时，在砂浆中敷设耐碱玻璃纤维网格布。

综上所述，不难看出。采取多方面有关防止墙体开裂的技术措施。对提高工程质量、保证使用功能有其显著效果。但应该看到，消除墙体开裂的质量通病，是一项系统性很强的工作，必须要高水平的设计、高质量的施工、高水平的管理作保证。一定要按照我国《建筑工程质量管理条例》所规定的，谁设计谁负责，谁施工谁负责，谁监理谁负责及谁建设谁负责的原则，建立质量管理责任体系，以通过有关各方共同努力来实现。

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