轻骨料混凝土的特点
(1)轻质高强:强度等级达到LC30以上的轻骨料混凝土,干表观密度在1200~1900kg/m3之间,相比相同强度等级的普通混凝土低20%-50%,因此应用轻骨料混凝土可以显着降低建筑物的自重,并有利于预制构件的轻量化和缩小构件尺寸。
(2)保温隔热:多孔轻质骨料的引入使混凝土密度减小的同时,也使其导热系数显着降低。密度等级为1700的轻骨料混凝土在平衡含水率的条件下导热系数低于0.87W/m·K,相比于普通混凝土的1.5 W/m·K,减小40%以上。
(3)耐火:热量在轻骨料混凝土内部传导速率较低,使其具有更好的耐火性。一般建筑物发生火灾时,普通混凝土耐火1h,而轻骨料混凝土可耐火4h。在600℃高温下,轻骨料混凝土能维持室温强度的85%,而普通混凝土只能维持35%~75%。
(4)抗震:轻骨料混凝土由于密度小,弹性模量低,变形性能好,可以大量吸收地震荷载下的冲击波能量,具有很好的减震效果。轻骨料混凝土的抗震性能是普通混凝土的约1.3倍,是砖砌体结构的约1.7倍。
(5)耐久:轻骨料的多孔性可以缓解低温下水结冰产生的膨胀力,使得轻骨料混凝土具有良好的抗冻性;轻骨料混凝土的“双微孔”微泵性能,使其界面粘结性好,封堵了水路,因此具有良好的抗渗性;轻骨料表面粗糙并具有大量的纹路凹槽,可防止形成任何择优取向的晶体,同时增加其与水泥石的机械啮合力,在微观上使混凝土界面过渡区的性能得到了增强,提高了混凝土体系的耐久性。
(6)技术经济性好:尽管轻骨料混凝土单方价格比同强度等级的普通混凝土高,但由于其减轻了结构自重、降低基础处理费用,缩小结构断面和增加使用面积,可降低工程造价5%~10%,尤其在用于高层建筑、大跨度结构维修加固工程时,具有更显着的经济效益。
轻骨料混凝土应用于屋面保温隔热工程时,可减轻屋面自重,同时具有良好的保温隔热、抗渗效果以及耐久性,并且施工速度快,工程造价低。上海世博会中国馆的屋面保温工程采用了容重小于1400kg/m3、强度等级为LC15的页岩陶粒轻骨料混凝土,取得了良好的应用效果[2]。
轻骨料混凝土在楼面和地面现浇垫层工程中同样具有广泛的应用,在预应力钢筋混凝土楼板上层铺设陶粒混凝土垫层,可以起到良好的隔声、抗渗效果,并且能够将楼面局部重荷载均匀分散传递至预应力钢筋混凝土楼板,提高楼板的承载能力;在建筑物底层地面下铺设陶粒混凝土垫层,能够起到防潮、保温作用,可解决北方寒冷地区底层地面冬天冷、夏天潮湿的问题。
人造文化石是轻骨料混凝土应用于装饰领域的典型代表,它是以硅酸盐水泥为胶凝材料,以陶粒、陶砂、膨胀蛭石、冶金废渣等为轻质骨料,辅以无机颜料及其他功能助剂制成的人造石材。使用时借助粘合剂或水泥净浆、砂浆直接粘贴在基体上。装修后的建筑好似天然石材砌筑而成,营造出特殊的文化氛围,故名“文化石”[3]。
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