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陶粒混凝土是什么,优缺点分析

 

陶粒混凝土是指以轻质骨料替代普通混凝土中天然石子,并加入适量河砂、水泥等凝胶材料,加入一定量水配制而成的表面密度小于1950kg/m3的混凝土。根据粗骨料种类的不同,可将陶粒混凝土划分为粉煤灰陶粒混凝土、自然煤矸石混凝土和页岩陶粒混凝土等。相较于与普通混凝土,陶粒混凝土能够在确保强度要求的前提下降低结构自重,能够满足现代建筑结构化、轻质、高强、多功能发展的需求,可用于轻型砌块、保温隔墙、轻型楼板和路面铺装等多种应用场景,是一种用途广泛、性能可靠的建筑材料。

1. 陶粒混凝土优点

在桥梁工程和高层建筑建设中,陶粒混凝土具有显著的应用优势,具有以下特点:

(1)轻质高强陶粒混凝土干表观密度小于普通混凝土密度,普通混凝土干表观密度一般为2450kg/m3,而陶粒混凝土则为1400kg/m3~1950kg/m3的范围内。通过对比两者差异,不难发现当陶粒混凝土容重在LC5.0~LC50.0范围时,其容重仅为普通混凝土的80%,即在同等条件下,陶粒混凝土结构自重较普通混凝土结构轻20%-40%左右。

(2)耐火性能佳陶粒混凝土由于采用了轻质骨料,因此,陶粒混凝土在施工完成后具有多孔特性,其线膨胀系数和导热系数均较普通混凝土小,因此,陶粒混凝土尤其适用于高温、保温、抗火能力要求较高的结构建设中。在发生火灾的建筑中,陶粒混凝土能够抵抗火灾约4小时左右,而普通混凝土结构仅能支撑1个小时左右。通过试验对比,在600℃试验环境下,普通混凝土强度降低约25%至65%左右,而陶粒混凝土强度降低仅约15%左右。

(3)抗震性能强通常来说,建筑自重越大,在地震中所承受的地震力越大,两者呈正相关关系。当建筑结构采用陶粒混凝土时,由于混凝土强度、自重、变形能力得到改善,因此,当地震灾害发生时,建筑物所承受的地震力将大大降低。此外,由于陶粒混凝土具有较低的弹性模量,因此,在建筑建设中采用陶粒混凝土能够延长建筑固有振动周期,当建筑遭到破坏时会抵消大量变性能,可见,陶粒混凝土具有良好的抗震性能。

(4)耐久性能良好以页岩陶粒替代石子作为骨料,能够改善混凝土碱集料反应的发生,从而起到延长建筑寿命的重要作用。同时,相较于石子,页岩陶粒与水泥凝胶性能更好,基质界面粘贴牢固,从而提高了建筑结构抵抗有害物质侵入的能力。上世纪70年代,国内研究机构对1958年后建成的陶粒混凝土结构进行实地研究,研究结果表明,采用陶粒混凝土为原料现浇、预制的各种结构,其内部钢筋均无锈蚀现象,碳化深度也小于30mm,混凝土结构强度不仅没有像普通混凝土结构一样降低,反而呈现持续增长趋势。

(5)良好的经济效益陶粒是一种很好的绿色材料,原料来源广泛,可以利用工业废料、生活垃圾生产人造陶粒,即减少了对环境的污染,又使废弃物得到再生利用。在工程应用中使用陶粒混凝土,无论在降低自重方面还是保温隔热方面,均可降低工程量,节约工程费用。

2. 陶粒混凝土缺点

(1)陶粒混凝土工作性差在探讨陶粒混凝土应用优势的同时,大家也应理性看待陶粒混凝土应用缺点,其中,陶粒混凝土工作性差是制约其应用的重要因素,主要是干燥陶粒在吸水后导致混凝土搅拌物坍落度下降,当吸水率越大时,坍落度损失越大,而且,由于陶粒和水泥砂浆密度存在较大的差异,导致陶粒混凝土在搅拌过程中易出现分层离析的问题,因此,陶粒混凝土易分层离析、坍落度损失大,加之在压力的作用下,轻集料易出现吸取混凝土中的水分的问题,多种因素导致泵送陶粒混凝土易出现堵泵的问题。

(2)力学性能不足与普通混凝土相比,陶粒混凝土在抗压强度、抗拉强度等方面没有显著差异,但是,其抗弯强度、弯曲抗拉强度较弱,仅为普通混凝土强度的75%左右,因此,在选用混凝土时应结合工程特点、混凝土抗弯强度、弯曲抗拉强度等多方面因素。

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