高强轻集料混凝土的配制与性能研究

摘要

随着现代土木工程的发展，人们对于建筑材料的要求越来越高，而普通混凝土结构自重过大，限制了混凝土结构在超高层建筑、大跨桥梁、采油平台等建筑物中的应用。轻集料混凝土具有轻质高强、抗震性能好、保温隔热、综合经济性好等特点恰恰可以弥补这种缺陷，因此高强轻集料混凝土逐渐被应用在建筑结构中。由于受到我国缺乏高性能轻集料的现状的影响，目前开发研究的高强轻集料混凝土的强度主要集中在LC50以下，而超过LC60的高强轻集料混凝土研究与工程应用很少。
　　本文采用天津产的火山岩质陶粒，针对轻集料混凝土的配制与物理力学性能进行研究:
　　(1)通过研究胶凝材料、水灰比、砂率等对混凝土强度和密度的影响，进行配合比设计，得出基准配合比，然后进行配合比优化，分别配制了强度等级达到LC50、LC60、LC70，密度等级为1700级、1800级的三种高强轻质混凝土。
　　(2)本文分别进行了LC50、LC60、LC70三种高强轻集料混凝土的物理力学性能研究，并与同等级的普通高强混凝土进行对比。结果表明:高强轻集料混凝土比普通高强混凝土的比强度提高40％～60％，利用轻集料混凝土结构可以大大减轻结构的自重，从而减轻地震作用力，提高抗震性能。
　　(3)试验对高强轻集料混凝土与普通高强混凝土的尺寸效应现象进行研究，其中当试件尺寸为100mm立方体试块时，轻集料混凝土的强度等级为LC50-LC70，立方体抗压强度的尺寸换算系数为0.87～0.92，劈裂抗拉强度的尺寸换算系数为0.87～0.88;普通混凝土的强度等级为C50-C70，立方体抗压强度换算系数为0.88～0.92，劈裂抗拉强度的尺寸换算系数0.84～0.86。
　　(4)针对高强轻集料混凝土的脆性，本文提出了两种增韧的方法:用橡胶等体积替换细集料和掺加聚丙烯纤维。通过试验可知，两种方法对轻集料混凝土的韧性有一定提高。在配合比一致的情况下，掺纤维的方法更加有效。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．1．1 轻集料

1．1．2 轻集料混凝土

1．2 轻集料混凝土的特点

1．3 轻集料混凝土的国内外发展现状

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．4 轻集料混凝土的问题

1．5 本文的工作

1．5．1 研究的目的

1．5．2 研究内容

第二章 试验原材料与试验设备

2．1 试验原材料概述

2．1．1 水泥

2．1．2 细集料

2．1．3 粗集料

2．1．4 水

2．1．5 矿物掺和剂

2．1．6 减水剂

2．2 轻集料性能实验研究

2．2．1 颗粒级配

2．2．2 堆积密度

2．2．3 表观密度

2．2．4 筒压强度

2．2．5 吸水率

2．3 试验设备

2．4 试验方法

2．5 本章小结

第三章 高强轻集料混凝土的配合比设计

3．1 轻集料混凝土配合比步骤

3．1．1 概述

3．1．2 配合比设计步骤

3．2 基准配合比设计

3．3．胶凝材料的最佳配比优化

3．4 配合比优化

3．5 试验最终配合比

3．6 本章小结

第四章 高强轻集料混凝土的力学性能研究

4．1 高强轻集料混凝土物理力学性能

4．1．1 概述

4．1．2 高强轻集料混凝土力学性能

4．2 高强轻集料混凝土与普通高强混凝土的比较

4．2．1 概述

4．2．2 普通高强混凝土力学性能

4．2．3 高强轻集料混凝土与普通混凝土的比较

4．3 高强轻集料混凝土的增韧实验

4．3．1 纤维轻集料混凝土

4．3．2 橡胶轻集料混凝土

4．3．3 两种方法的评价

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢