一、轻骨料混凝土简介

(一)轻骨料混凝土的发展背景

据不完全统计，我国人造轻骨料陶粒的产量约为380万立方米，是二十世纪七八十年代的平均产量的6.3倍、是93年的产量的2.9倍、是96年的产量的1.5倍、是01年产量的1.2倍。由此可见，在我国轻骨料的产量不断增加，科研工作者也对这方面有更加深入的研究。

(二)轻骨料混凝土的定义

轻骨料混凝土是指用胶凝材料、轻粗骨料、轻细骨料或普通砂和水配置而成的表观密度不大于1950kg/m3的混凝土材料。一般来说轻骨料可以具体的定义为：用轻粗、细骨料(或普通砂)、水泥和水，在标准养护条件下，28d龄期的干表观密度3的混凝土。它密度一般在800kg/m3到1800kg/m3之间，抗压强度在10Mpa到30Mpa之间，导热系数为0.208W/(m·K)到0.420W/(m·K)。

二、轻骨料的特点

(一)轻骨料混凝土的优点

轻骨料混凝土与普通混凝土相比的不同之处在于它内部有较多空隙，正因这些空隙赋予了轻骨料混凝土很多优点。

（1）表观密度小：由于骨料中的空隙存在，降低了骨料颗粒的容重，从而降低了轻骨料混凝土的容重。轻骨料混凝土的一般容重在800kg/m3到1800kg/m3之间，而用作承重结构的轻骨料混凝土的容重在1400kg/m3到1800kg/m3之间，比普通混凝土(容重为2350kg/m3～2450kg/m3)约小20%-30%。

（2）保温性能好：轻骨料混凝土的导热系数比较低，容重在800kg/m3～1400kg/m3之间的轻骨料混凝土导热系数为0.23W/(m·K)到0.52W/(m·K)，与普通混凝土相比要低不少。因此轻骨料混凝土通常具有良好的保温性能，使建筑物的能耗降低。

（3）耐热性能好：当建筑物发生火灾时普通混凝土耐火1小时，而同等条件下陶粒混凝土耐火时间可达到4小时。在600摄氏度的高温下，轻骨料混凝土能维持正常室温下的强度的85%，而且在同一级的耐火等级下，陶粒混凝土的楼板厚度比普通混凝土的薄20%。故其十分适用于耐火等级要求高的高层建筑、公共建筑和工业建筑。

（4）抗震性能好：采用轻骨料混凝土浇筑的结构构件可以有效的降低结构自重，从而降低地震力。与相同强度等级的普通混凝土相比，由于轻骨料混凝土的弹性模量小，则有效地增强结构的变形能力，增长结构的自振周期，是结构破坏时耗能更多。

（5）经济性：由于轻骨料本身的价格比普通的砂石贵得多，所以在一般的工程中应用的经济效益可能相对较差。但对于一些特定的结构，其经综合济效益会比较好；如用在海洋平台、立交桥面和高层建筑等；国内外的工程实践已证明，20层以上的高层建筑若采用轻骨料混凝土可节约建筑造价约10%。

(二)轻骨料混凝土的不足

（1）力学性能差：轻骨料混凝土的抗压、抗拉、抗剪强度均较低。一般情况下，增加水泥用量来增加混凝土强度，但对轻骨料混凝土来说，增加水泥用量其强度提高幅度不大，到一定程度是增加不明显。总体来说，轻骨料混凝土在力学性能上是不可能与同类。

（2）收缩与徐变大：轻骨料混凝土的收缩量总体大于普通混凝土的。虽然高含水率轻骨料混凝土早期收缩量比同强度的普通混凝土要小，但最终收缩还是大于普通混凝土。轻骨料混凝土的徐变随其强度增加而减少，但由于轻骨料混凝土的弹性模量低于普通混凝土，徐变应力还是可能大于普通混凝土的。而且现在大部分的混凝土徐变研究倾向于受压徐变，而对混凝土拉伸徐变，尤其是对轻骨料混凝土的拉伸徐变的研究少之又少。

（3）骨料吸水：由于轻骨料是一种多孔结构的材料，其吸水率一般比普通骨料大得多，特别对于表面存在大量的开口孔的轻骨料，当其浸入水中后，这些开口孔便开始吸取水分，尤其在初始阶段，这种吸水情况表现得极为激烈。导致轻骨料混凝土的工作性能较差，尤其是其可泵性随着时间的推移其损失越大的问题严重制约其在工程中的应用。轻骨料含水率的增高不仅会增加混凝土的容重，更会降低轻骨料混凝土的抗冻性。混凝土的抗冻新和其剥蚀损失率和耐久性系数有密切关系。冻融次数的增加会降低轻骨料混凝土的抗压强度，并推出了相应的公式。而且目前轻骨料混凝土还普遍存在骨料上浮、易开裂等不易于施工的现象。

三、结论

轻骨料混凝土以其轻质、高强、多功能的特点在大跨度结构、高层结构以及多震地区等工程中有着广泛的应用前景。我国的轻骨料混凝土应向以下几个方面发展：

（1）应符合国家可持续发展战略的要求，有效利用工业固体废弃物、淤泥等制造轻骨料，这样可以减低生产成本，减少对天然骨料的开采，能合理、充分、节约地利用各种能源。

（2）多研究和开发新型高强的轻骨料混凝土，把轻骨料混凝土运用到结构构件中去。如钢-混凝土的组合、劲性混凝土、掺纤维混凝土等都是把充分发挥轻骨料混凝土的性能，把其运用到结构构件中。