超高强轻骨料混凝土研究综述
摘 要：科学技术水平不断体高，建筑材料的研发和工艺在不断地发展，新型建筑材料是未来建筑的基础，本文介绍了泡沫铝轻骨料等轻骨料的研究现状，阐述了泡沫铝轻骨料和高强轻骨料混凝土的各种性能，以及不断改进和发展的轻骨料混凝土在各种社会工程中的应用，还介绍了轻骨料混凝土性能的影响因素和存在的缺点及解决方法，并对高强轻骨料混凝土的发展进行了展望。
关键词：高强轻骨料混凝土 泡沫铝 发展现状 应用 性能 影响因素
Summary of research on super high strength lightweight aggregate concrete
Abstract: The level of science and technology is constantly high. The development and technology of building materials are constantly developing. New building materials are the foundation of future buildings. In this paper, the research status of lightweight aggregate such as foamed aluminum lightweight aggregate is introduced, and the properties of foamed aluminum lightweight aggregate and high-strength lightweight aggregate concrete are expounded. The application of lightweight aggregate concrete in various social engineering is also improved. In addition, the influencing factors, existing shortcomings and solutions of the performance of lightweight aggregate concrete are introduced, and the development of high-strength lightweight aggregate concrete is prospected.
Key words: High strength lightweight aggregate concrete Aluminum foam Development status application performance influence factor
引言
现代建筑一直在为缩小结构断面，减轻结构的自重，提高耐久等性能发展，轻质、高强、耐久、抗灾、可持续发展的建筑材料一直是土木重要的研究课题，也是现代混凝土技术的重要发展方向。并且我国对混凝土的应用已经消耗了大量的天然骨料，我国混凝土用量约在10亿立方米，[1]大量的开采已经造成了许多耕地和山林的毁坏。而轻骨料具有密度小、相对强度较高及保温抗冻性能较好等优点，可以降低结构自重，具有经济优势，既可以实现废物利用，减少堆积废料占用的土地，又可以减少因砂石开采造成的土地资源的破坏。轻骨料具有环保可持续发展的优点，则在现在这种情况下发展超高强混凝土，扩大应用范围十分重要，而我们所研究的泡沫铝轻骨料具有寿命长，可循环使用的优点且在其他性能上也十分优秀[2]，所以这种轻骨料的研究对轻骨料混凝土的发展十分具有现实意义。
1发展现状
1.1国内轻骨料混凝土和泡沫铝轻骨料的发展现状
我国对轻骨料的研究对于西方发达国家来说发展较晚，1958年我国第一栋轻骨料混凝土建筑在北京建成，对我国轻骨料混凝土的发展具有重要意义。在十九世纪七十年代我国轻骨料有了一定的发展，强度达到了20-30Mpa,开始将轻骨料应用于工程上。上世纪八十年代以后，天然骨料和工业废渣得到充分的利用，我国的轻骨料发展有了较大的进步。二十世纪末，我国研发出高强轻骨料混凝土，并且已经在工程中得到广泛的应用，现在轻骨料年产量已达500万立方米。随着对生态环境和节能减排的要求的提高，轻骨料混凝土的研究和发展越来越受到科研工作者的重视。[3]泡沫铝与致密铝及铝合金不同，不仅能够作为结构材料使用，而且由于其特殊的综合性能，能够作为一种高性能功能材料使用。因此，其已广泛应用在国防、建筑等领域。
1.1.1轻骨料混凝土
2005年东南大学高建明和南京工程学院董祥研究了钢纤维和有机合成纤维对轻骨料混凝土的增强增韧效果，结果表明:掺入钢纤维具有较好的增强增韧效果、弯曲韧度系数最高可提高14倍, 但表观密度相应增大;掺入有机合成纤维可以在不增加轻骨料混凝土表观密度、保证其高强度的基础上, 有效地改善轻骨料混凝土的韧性。[4]
2008年解放军理工大学严少华和郭志昆采用SHPB (split Hopkinson pressure bar) 装置, 对聚丙烯纤维增强轻骨料混凝土进行了冲击试验，得到了60~110 s-1应变速率下的应力-应变曲线, 分析了该材料力学性能指标与应变速率的关系,对其静力与动力状态下的性能作了比较。试验结果表明，聚丙烯纤维增强轻骨料混凝土是良好的抗冲击材料。[5]
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