陶粒混凝土是以陶粒代替石子作为混凝土的骨料。以粘土、亚粘土等为主原料,经加工制粒、烧胀而成的,其粒径在5mm以上的轻粗骨料称为粘土陶粒;粒径小于5mm的轻细骨料称为粘土陶砂。
陶粒混凝土优点:
(1)质量轻
陶粒混凝土的密度一般为了14~19.5kN/m3,通常比普通混凝土轻20~40%,但其强度可以达到LC60。陶粒商品混凝土的质量轻则可减少地基荷载,节约材料用量,提高构件运输和吊装效率等。在高层和大跨结构上,陶粒商品混凝土轻质的综合技术经济效果更为显著。主要表现为:同样恒载下,可达到更大的跨度;不增加恒载前提下,截面高度可以增加;相同的基础条件下,可以增加层数或层高。
(2)高耐久性
由于陶粒的化学稳定性好,在同等强度、同等水灰比和同等水泥用量的前提下陶粒混凝土的抗渗性能明显优于普通混凝土,因此粉煤灰陶粒商品混凝土的耐蚀性能比普通商品混凝土强。试验研究表明陶粒商品混凝土的抗冻性能与普通商品混凝土基本相同,在我国寒冷地区可以放心使用。
陶粒表明粗糙、吸水性强,骨料与砂浆之间的粘结紧密、界面致密,强化了普通商品混凝土中最薄弱环节,同时其良好弹性协调性减少了内应力以及相应的微裂纹。
关于陶粒混凝土结构物的耐久性问题,还有人担心其钢筋可能比普通混凝土更易于遭受锈蚀。但试验研究和工程实测资料表明,在正常使用条件下,无论是预制的还是现浇的,室内的还是室外的,墙体还是雨罩,桥梁还是其他构筑物,陶粒商品混凝土保护层按一般设计要求(2~75px),使用20多年,钢筋都没有锈蚀现象。在一些较干燥地区,有的碳化深度虽已超过商品混凝土保护层的厚度,但钢筋仍然完好。这些都说明,陶粒商品混凝土耐久性是良好的。
(3)抗震性好
陶粒混凝土由于密度小、质量轻、弹性模量低,在地震荷载作用下所承受的地震力小,振动波的传递速度比较慢,且结构的自振周期长,对冲击能量的吸收快,减震效果显著。若不仅在承重结构采用轻骨料商品混凝土,在围护结构也采用轻骨料混凝土小砌块作填充墙,可大大减轻建筑物的质量,其抗震效果将更显著。极限变形高于普通商品混凝土。因而抗震性能较好。
(4)抗裂性好
陶粒混凝土和普通商品混凝土相比,热膨胀系数约较小,在同样的约束条件和温差作用下,陶粒混凝土的开裂趋势较小。对陶粒混凝土桥面板调查也表明:其开裂程度仅为普通混凝土桥面板的1/3。
(5)耐火性好
陶粒是经高温(1200~1300℃)焙烧而成的,内含有较多的二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O3),所以陶粒混凝土的导热系数低,热阻值大,其热导率仅为普通商品混凝土的12~33%。建筑火灾实测表明,在650℃高温下,陶粒商品混凝土的强度损失约15%,耐火时间约4h;而普通混凝土的强度损失约25%~65%,耐火时间约1h;按此推算,在同一耐火周期内,陶粒混凝土板的厚度可比普通商品混凝土板厚度减薄约20%~30%。
(6)经济
尽管陶粒混凝土单方造价比同强度等级的普通密度商品混凝土高,但由于其减轻了建筑物的自重、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%,因而具有显著的综合经济效益。
陶粒混凝土缺点:
与普通骨料混凝土相比,陶粒混凝土存在的不足之处有:
1)抗折强度和弹性模量较低,脆性较大。陶粒混凝土的弹性模量约低25-65%。陶粒混凝土弹性模量低,与同标号普通商品混凝土相比,在硬化时和长期荷载作用下会产生过大的变形和徐变。这些缺点限制了它在工程建设中的广泛应用。
2)陶粒混凝土的工作性比普通骨料商品混凝土的工作性较差。陶粒表面粗糙多孔,所以拌制商品混凝土的和易性较差,要满足同等和易性的要求,则其单位水泥用量往往要比普通商品混凝土多;陶粒的密度小容易上浮,产生分层离析,使拌和物不均匀,影响到混凝土的力学性能;陶粒的吸水率高,净用水量不易控制,且给泵送施工带来较大问题。
3)陶粒强度较弱,配制较高强度的混凝土所需水泥用量较多。
(来源:慧聪建材网 责任编辑:陈旭)