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合肥陶粒

輕骨料混凝土，陶?；炷僚c普通混凝土的對比

由于輕骨料混凝土具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕和環(huán)保等優(yōu)點，現(xiàn)已成為僅次于傳統(tǒng)混凝土、用量最大的一種混凝土，在高層建筑、大跨度橋梁及處于嚴酷環(huán)境下的海洋結(jié)構(gòu)物等大型工程中得到應(yīng)用。

輕骨料具有吸水返水特性，不同類型的輕骨料在混凝土中的吸水返水變化過程是不同的，這就使不同類型的輕骨料混凝土內(nèi)部濕度和孔結(jié)構(gòu)存在差異，從而影響到輕骨料混凝土的自收縮。目前，有關(guān)自收縮的研究表明，高含水率的輕骨料混凝土早期收縮小于相同強度的普通混凝土，但最終收縮大于普通混凝土，低含水率的輕骨料混凝土收縮始終大于普通混凝土用。水泥漿富集的區(qū)域收縮比輕骨料大，輕骨料起到了減小水泥石變形的作用。與普通混凝土相比，輕骨料混凝土中的骨料和水泥石的彈性變形、收縮都比較接近，因此，輕骨料混凝土內(nèi)部不易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，宏觀變形也比普通混凝土小同。

然而，這些研究結(jié)果都是從宏觀角度進行的，而把輕骨料的吸水返水特性和微觀結(jié)構(gòu)分析相結(jié)合，對輕骨料混凝土的自收縮進行研究則少有報道。對自收縮的分析是研究輕骨料混凝土拉伸徐變和抗裂性能的基礎(chǔ)，因此，有必要將微觀試驗與宏觀試驗相結(jié)合，對輕骨料混凝土自收縮機理進行進一步研究。骨料類型與有效水灰比的關(guān)系從陶粒在陶?；炷林形邓兓^程可知，經(jīng)過預濕處理后的陶粒具有“蓄水池”功能，吸水率大的陶粒在陶?；炷林杏休^好的返水能力。因此，陶粒經(jīng)過預濕處理后，胸?；炷林杏行в盟肯陆岛苌倩蚧静幌陆?。此時陶?；炷恋挠行冶冉咏诨炷僚浜媳仍O(shè)計時的凈水灰比，由于有效水灰比對混凝土自收縮有很大影響，因此，有效水灰比下降越小的陶?；炷?，其自收縮值越小。經(jīng)過預濕處理后，采用吸水率大陶粒的輕骨料混凝土的有效水灰比下降值小于采用吸水率小的宜昌陶粒的輕骨料混凝土，從而其自收縮也較小。

對于天然石子，由于沒有“蓄水池”功能，也就沒有返水能力。隨著水泥水化的進行，混凝土內(nèi)部有效水灰比大幅度下降，但由于天然石子對水泥石有較強的約束作用，其自收縮受到一定的限制。

骨料類型與濕度場的關(guān)系從可以看出，采用胸粒的輕骨料混凝土內(nèi)部相對濕度比采用陶粒的輕骨料混凝土的高。這是由于陶粒吸水率比石子的大，表面比較粗糙且多孔，因此，經(jīng)過預濕處理后，陶粒內(nèi)部儲存水量多，返水能力強，能不斷地為水泥漿體中的毛細管補充水分，相對有效水灰比和濕度下降較少。還可以發(fā)現(xiàn)，普通混凝土有效水灰比和內(nèi)部相對濕度開始下降的時間較早，且在28天齡期時，濕度已下降至82.0%，比預濕24小時的兩種陶粒混凝土都低，這主要是由于天然石子不具有吸水返水特性。

濕度場與孔結(jié)構(gòu)的關(guān)系由于胸粒具有吸水返水特性，經(jīng)過預濕處理后的陶粒內(nèi)部儲存大量的水分，從而使得胸?；炷林兴嗍乃磻?yīng)充分進行。天然石子則沒有這樣的特性，所以水化反應(yīng)不夠充分。因此，采用吸水率大的陶粒，其水泥石中孔徑小于50mm的孔結(jié)構(gòu)比例較采用吸水率小的陶粒的輕骨料混凝土的小。陶?；炷了嗍锌讖叫∮?0mm的孔結(jié)構(gòu)比例都比普通混凝土的小，由于水泥石中孔徑小于50nm的孔結(jié)構(gòu)正是引起混凝土自收縮的主要原因，所以此類型孔結(jié)構(gòu)比例越高，則混凝土產(chǎn)生的自收縮越大。

水泥石孔徑分布測定結(jié)果表明，采用吸水率大的陶粒的輕骨料混凝土，其水泥石中孔徑小于50nm的孔結(jié)構(gòu)比例小于采用吸水率小的陶粒的輕骨料混凝土的。因此，陶?；炷磷允湛s小于普通混凝土的自收縮。普通混凝土水泥石中孔徑小于50nm的孔結(jié)構(gòu)比例大于采用和陶粒的輕骨料混凝土的，普通混凝土自收縮大于陶?；炷磷允湛s，但普通混凝土自收縮卻小于宜昌陶?；炷恋淖允湛s，主要是由于天然石子對水泥石的約束程度高于宜昌陶粒對水泥石的約束程度。

骨料類型與自收縮的關(guān)系混凝土自收縮受粗骨料對水泥石約束程度的影響，其最終自收縮是與有效水灰比和粗骨料約束程度共同作用的結(jié)果。天然石子雖然沒有類似于胸粒的吸水返水特性，但是其強度比陶粒的大，其對水泥石的約束程度高于陶粒對水泥石的約束程度。研究表明，最終普通混凝土自收縮大于采用吸水率大的陶粒的輕骨料混凝土自收縮，但小于采用吸水率小的陶粒的輕骨料混凝土的自收縮。

1、采用筒壓強度較低的陶粒配制的混凝土，其抗壓強度比采用高強陶粒的低；普通混凝土抗壓強度高于陶粒混凝土的抗壓強度，這是由于天然石子強度高于陶粒強度的緣故。

2、陶粒經(jīng)過預濕處理后，吸水率大的陶粒在陶?；炷林械奈芰εc吸水率小的高強陶粒大致相當，但其在陶?；炷林械姆邓繀s比高強胸粒的多，返水能力也比高強陶粒的強。

3、采用吸水率大的陶粒的輕骨料混凝土內(nèi)部相對濕度比采用吸水率小的宜昌陶粒的輕骨料混凝土的高；普通混凝土內(nèi)部相對濕度開始下降的時間較早，其內(nèi)部濕度比采用預濕24h兩種陶粒的輕骨料混凝土的都低，這主要是由于天然石子不存在類似于陶粒吸水返水的特性。

4、采用吸水率較大的陶粒的輕骨料混凝土，水泥石中孔徑小于50nm的孔結(jié)構(gòu)比例小于采用吸水率小的高強陶粒的輕骨料混凝土的，普通泥凝土水泥石中孔徑小于50mm的孔結(jié)構(gòu)比例大于陶?；炷恋?。

5、自收縮是有效水灰比和粗骨料約束程度共同作用的結(jié)果。骨料是否具有吸水返水特性會影響有效水灰比，從而影響混凝土內(nèi)部濕度場和孔結(jié)構(gòu)。天然石子強度比陶粒的大，其對水泥石的約束程度高于陶粒的，因此，普通混凝土自收縮小于采用吸水率大的陶粒輕骨料混凝土的自收縮，但是大于采用吸水率小的陶粒輕骨料混凝土的自收縮。

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