高強輕骨料混凝土配合比設計方法及試驗研究

牛建剛，邊 鈺，劉威亨，李京軍

(內蒙古科技大學土木工程學院，包頭 014010)

0 引 言

高強輕骨料混凝土是一種表觀密度在1 950 kg/m3以下，強度等級達LC40級以上的輕質混凝土材料，具有輕質、高強、綠色環保等優點。此外，高強輕骨料混凝土在橋梁工程、海洋平臺等領域的應用都已獲得良好的經濟效益。挪威、荷蘭等國采用高強輕骨料混凝土設計修建的建筑，其造價為采用等強度普通混凝土設計的85%左右[1-2]。目前，高強輕骨料混凝土的研制依賴于骨料特性[3]，高性能骨料的應用雖然能促進混凝土強度的提高，但施工成本也大幅增加。高強輕骨料混凝土對表觀密度的要求也限制了強度的大幅提升，國內外在對其進行研究時，強度范圍也大致在45～60 MPa之間。

本試驗先在水泥基體中摻入高活性礦物摻合料以提高材料組分的勻質性和活性，采用最小需水量法獲取多元復合膠凝材料的最佳比例。其次，利用緊密堆積法獲取不同級配粗細骨料間的最緊密堆積狀態，以改善材料的致密性和工作性能。最后，分別采用最緊密堆積理論和漿體膜厚理論對混凝土開展高強與輕質的協同配合比設計。根據試驗結果去驗證兩種配合比設計方法的可行性，以期為高強輕骨料混凝土的配制與研究提供理論基礎。

1 原材料、方法及配制研究

1.1 原材料

1.1.1 膠凝材料

水泥：內蒙古蒙西水泥股份有限公司生產的P·O 42.5水泥，密度為3.1 g/cm3，性能指標見表1。

表1 水泥性能指標Table 1 Performance indexes of cement

粉煤灰：包頭達旗電廠生產的I級粉煤灰，性能指標見表2?！?br>