浮石輕骨料混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)研究

李冠池+溫永欽

（吉林建筑大學(xué)）

摘 要：通過不同配比試驗(yàn)，探討了不同的浮石骨料類型對輕骨料混凝土抗壓強(qiáng)度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著骨料筒壓強(qiáng)度變化浮石輕骨料混凝土抗壓強(qiáng)度有變化，骨料筒壓強(qiáng)度越大混凝土抗壓強(qiáng)度越大。

關(guān)鍵詞：浮石輕骨料；抗壓強(qiáng)度；筒壓強(qiáng)度

1 引言

浮石是火山噴發(fā)時，巖漿急速噴到空中，由于急劇降溫、減壓，其中的水氣和其它氣體在冷卻時急劇膨脹而形成的多孔狀巖石[2-4]?；鹕絿姲l(fā)時，受到浮石的自重、風(fēng)、水等外力作用影響，結(jié)果形成了近源原生氣落型、遠(yuǎn)源原生氣落型和外生沖積型這三種礦床成因類型。浮石是多孔、輕質(zhì)的火山噴發(fā)物，氣孔構(gòu)造發(fā)達(dá)，氣孔間絕大多數(shù)為無定形的玻璃質(zhì)所填充，大多呈鐵黑色或褐色，在火山口附近經(jīng)高溫烘煉或風(fēng)化呈紅褐色。其主要礦物組成有：水山玻璃、長石、石英、黑云母和角閃石。能浮于水面，故得名浮石。浮石顆粒容重取決于材料的表觀密度和材料內(nèi)部孔隙率，顆粒密度隨骨料粒徑變化而變化。粒徑較小的顆粒內(nèi)部孔隙率較小，顆粒密度較大。浮石內(nèi)部氣孔發(fā)達(dá)，當(dāng)顆粒較大時，內(nèi)部封閉的氣孔較多，水分不易進(jìn)入，吸水率較低；當(dāng)顆粒較小時，許多封閉的氣孔遭到破壞而暴露出來，顆粒表面積增大，使水分容易進(jìn)入，因而吸水率隨粒徑的減小而增大。隨著粗骨料粒徑減小，顆粒的松散容重、顆粒容重、吸水率都增大，孔隙率也隨之增大。

浮石顆粒級配是否合理對其混凝土性能影響較大，如果級配不合理，則在混凝土中需要更多的水泥砂漿去填充顆粒間空隙，不但增加水泥用量，不經(jīng)濟(jì)，而且增大了干縮；如果級配合理，能使顆粒間空隙減到最小，節(jié)約水泥用量，不但經(jīng)濟(jì)還能減小干縮，對浮石混凝土更是如此。

2 試驗(yàn)材料和方法

2.1 試驗(yàn)材料

粗骨料：浮石 產(chǎn)地：長白山，其主要物理性能指標(biāo)見表1。

砂：混凝土用砂為伊通河砂，其物理性能見表2。

水：采用長春市市政管網(wǎng)生活用自來水。

外加劑：UFN-5型高效混凝土減水劑，以？茁-萘酸鈉甲醛高縮聚物為主要成分的非引氣型高效混凝土減水劑。

引氣劑：RSD-5型新型混凝土引氣劑，以非離子型樹脂表面活性劑為主要成分。

水泥：采用長春亞泰水泥廠生產(chǎn)的普通硅酸鹽水泥，其性能檢測結(jié)果見表3。

2.2 試驗(yàn)內(nèi)容

立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，計算結(jié)果以3個試件的算術(shù)平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。3個試件中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中間值15%，則把最大值與最小值一并舍去，取中間值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。若3個試件中有兩個值與中間值的差超過中間值的15%，則該組試驗(yàn)作廢。

本文按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》（GB/T50081-2002）中的規(guī)定，進(jìn)行了輕骨料混凝土7d、28d立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)采用邊長為100mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，150tCH-5型壓力試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，加載速率控制在0.5MPa/s，每組3個試件。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

試驗(yàn)結(jié)果以三個試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值和單塊的最小值表示，精確至0.1MPa，抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表4-表6。

4 結(jié)論

4.1 輕骨料混凝土強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增大而增強(qiáng)。

4.2 輕骨料混凝土強(qiáng)度隨著骨料筒壓強(qiáng)度增大而增強(qiáng)，且立方體抗壓強(qiáng)度高于軸心抗壓強(qiáng)度。

作者簡介：溫永欽（1975～），女，博士，講師，主要從事巖土工程方面的教學(xué)研究工作。