轻骨料混凝土是用轻粗骨料、轻细骨料(或普通砂)和水泥配制成的混凝土,其干表观密度不大于 1950kg/m3。多用于建筑工程中,有利于抗震并能改善保温和隔声性能。适用于制作一般墙、板承重构件和预应力钢筋混凝土构件,特别适用于高层及大跨结构建筑。轻骨料混凝土与普通混凝土不同之处,在于骨料中存在着大量的孔隙,由于这些孔隙的存在,赋予它许多优越的性能。
1.轻骨料混凝土的组成材料
(1)水泥一般采用硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥。
(2)轻骨料
轻粗骨料——粒径在5mm以上,堆积密度小于 1000kg/m3;
轻细骨料——粒径不大于5mm,堆积密度小于 1200kg/m3。
轻骨料按原料来源分有三类:
①工业废料轻骨料——如粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠、自燃煤矸石、煤渣及其轻砂。
②天然轻骨料——如浮石、火山渣及其轻砂。
③人造轻骨料——如页岩陶粒、黏土陶粒、膨胀珍珠岩骨料及其轻砂。
轻骨料的堆放和运输应符合下列要求。
①轻骨料应按不同品种分批运输和堆放,避免混杂。
②轻粗骨料运输和堆放应保持颗粒混合均匀,减少离析。采用自然级配时,其堆放高度不宜超过2m,并应防止树叶、泥土和其他有害物质混入。
③轻砂在堆放和运输时,宜采取防雨措施。
在气温5℃以上的季节施工时,可根据工程需要,对轻粗骨料进行预湿处理。预湿时间可根据外界气温和来料的自然含水状态确定,一般应提前半天或一天对骨料进行淋水、预湿,然后滤干水分进行投料。在气温5℃以下时,不宜进行预湿处理。
(3)水要求同普通混凝土。
2.轻骨料混凝土的拌制
(1)轻骨料混凝土拌制时,砂轻混凝土拌和物中的各组分材料均按重量计量;全轻混凝土拌和物中的轻骨料组分可采用体积计量,但宜按重量进行校核。
(2)粗、细骨料、掺和料的重量计量允许偏差为±3%,水、水泥和外加剂的重量计量允许偏差为±2%。
(3)全轻混凝土、干硬性的砂轻混凝土和采用堆积密度在500kg/m3以下的轻粗骨料配制的干硬性或塑性的砂轻混凝土,宜采用强制式搅拌机;采用堆积密度在500kg/m3以上的轻粗骨料配制的塑性砂轻混凝土可采用自落式搅拌机。
(4)强度低而易破碎的轻骨料,搅拌时尤其要严格控制混凝土的搅拌时间。
(5)使用外加剂时,应在轻骨料吸水后加入。当用预湿粗骨料时,液状外加剂可与净用水量同时加入;当用于粗骨料时,液状外加剂应与剩余水同时加入。粉状外加剂可制成溶液并采用液状外加剂相同的方法加入,也可与水泥相混合同时加入。
3.轻骨料混凝土的运输
(1)为防止轻骨料混凝土拌和物离析,运输距离应尽量缩短。在停放或运输过程中,若产生拌和物稠度损失或离析较重者,浇筑前宜采用人工二次拌和。
(2)轻骨料混凝土从搅拌机卸料至浇筑入模止的延续时间,一般不超过45min,如运输中停放时间过长,会导致拌和物和易性变差。
(3)用混凝土泵输送轻骨料混凝土要比普通混凝土困难得多。主要是因为在压力下骨料易于吸收水分,使混凝土变得干硬,增大了与管道的摩擦,易引起管道堵塞。将粗骨料预先吸水至接近饱和状态,可以避免粗骨料在压力下大量吸水,从而使轻骨料混凝土像普通混凝土一样用混凝土泵进行输送。
4.轻骨料混凝土的浇筑振捣
(1)轻骨料混凝土拌和物应采用机械振捣成型。对流动性大、能满足强度要求的塑性拌和物以及结构保温类和保温类轻骨料混凝土拌和物,可采用人工插捣成型。
(2)用干硬性拌和物浇筑的配筋预制构件,宜采用振动台和表面加压(加压重力约0.2N/cm2)成型。
(3)现场浇筑的竖向结构物(如大模板或滑模施工的墙体),每层浇筑高度宜控制在30~50cm。拌和物浇筑倾落高度大于2m时,应加串筒、斜槽、溜管等辅助工具,避免拌和物离析。
(4)浇筑上表面积较大的构件,若厚度在20cm以下,可采用表面振动成型;厚度大于20cm,宜先用插入式振动器振捣密实后,再采用表面振捣。
(5)振捣延续时间以拌和物捣实为准,振捣时间不宜过长,以防骨料上浮。振捣时间随拌和物稠度、振捣部位等不同,宜在10~30s内选用。
5.轻骨料混凝土的养护
(1)在暖和潮湿的气候条件下,轻骨料混凝土中的水就可以保证水泥的水化,因而不需覆盖和喷水养护。
(2)在炎热干燥的气候条件下,有必要进行覆盖和喷水养护,以防表面干燥和收缩干裂。
(3)轻骨料混凝土的热容量较低,热绝缘性较大,蒸汽养护的效果比普通混凝土好。和普通混凝土一样,蒸汽养护时温度升高或降低的速度不能太快,一般以 15~25℃/h为宜。
(4)如采用蒸汽养护,成型后静置时间应不少于1.5~2h,以免发生表面起皮、酥松等现象。
(5)采用自然养护时,湿养护时问应遵守下列规定:用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥拌制的混凝土,养护时间不少于7d;用粉煤灰水泥、火山灰水泥拌制及在施工中掺缓凝型外加剂的混凝土,养护时间不少于14d。构件用塑料薄膜覆盖养护时,要保持密封。