浮石轻骨料混凝土的力学性能试验研究

李冠池+温永钦

（吉林建筑大学）

摘 要：通过不同配比试验，探讨了不同的浮石骨料类型对轻骨料混凝土抗压强度的影响，实验结果表明：随着骨料筒压强度变化浮石轻骨料混凝土抗压强度有变化，骨料筒压强度越大混凝土抗压强度越大。

关键词：浮石轻骨料；抗压强度；筒压强度

1 引言

浮石是火山喷发时，岩浆急速喷到空中，由于急剧降温、减压，其中的水气和其它气体在冷却时急剧膨胀而形成的多孔状岩石[2-4]。火山喷发时，受到浮石的自重、风、水等外力作用影响，结果形成了近源原生气落型、远源原生气落型和外生冲积型这三种矿床成因类型。浮石是多孔、轻质的火山喷发物，气孔构造发达，气孔间绝大多数为无定形的玻璃质所填充，大多呈铁黑色或褐色，在火山口附近经高温烘炼或风化呈红褐色。其主要矿物组成有：水山玻璃、长石、石英、黑云母和角闪石。能浮于水面，故得名浮石。浮石颗粒容重取决于材料的表观密度和材料内部孔隙率，颗粒密度随骨料粒径变化而变化。粒径较小的颗粒内部孔隙率较小，颗粒密度较大。浮石内部气孔发达，当颗粒较大时，内部封闭的气孔较多，水分不易进入，吸水率较低；当颗粒较小时，许多封闭的气孔遭到破坏而暴露出来，颗粒表面积增大，使水分容易进入，因而吸水率随粒径的减小而增大。随着粗骨料粒径减小，颗粒的松散容重、颗粒容重、吸水率都增大，孔隙率也随之增大。

浮石颗粒级配是否合理对其混凝土性能影响较大，如果级配不合理，则在混凝土中需要更多的水泥砂浆去填充颗粒间空隙，不但增加水泥用量，不经济，而且增大了干缩；如果级配合理，能使颗粒间空隙减到最小，节约水泥用量，不但经济还能减小干缩，对浮石混凝土更是如此。

2 试验材料和方法

2.1 试验材料

粗骨料：浮石 产地：长白山，其主要物理性能指标见表1。

砂：混凝土用砂为伊通河砂，其物理性能见表2。

水：采用长春市市政管网生活用自来水。

外加剂：UFN-5型高效混凝土减水剂，以？茁-萘酸钠甲醛高缩聚物为主要成分的非引气型高效混凝土减水剂。

引气剂：RSD-5型新型混凝土引气剂，以非离子型树脂表面活性剂为主要成分。

水泥：采用长春亚泰水泥厂生产的普通硅酸盐水泥，其性能检测结果见表3。

2.2 试验内容

立方体抗压强度试验，依据国家标准，计算结果以3个试件的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。3个试件中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值15%，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值。若3个试件中有两个值与中间值的差超过中间值的15%，则该组试验作废。

本文按照《普通混凝土力学性能试验方法》（GB/T50081-2002）中的规定，进行了轻骨料混凝土7d、28d立方体抗压强度试验。试验采用边长为100mm的标准立方體试件，150tCH-5型压力试验机上进行，加载速率控制在0.5MPa/s，每组3个试件。

3 试验结果及分析

试验结果以三个试件抗压强度的算术平均值和单块的最小值表示，精确至0.1MPa，抗压强度试验结果见表4-表6。

4 结论

4.1 轻骨料混凝土强度随着养护龄期的增大而增强。

4.2 轻骨料混凝土强度随着骨料筒压强度增大而增强，且立方体抗压强度高于轴心抗压强度。

作者简介：温永钦（1975～），女，博士，讲师，主要从事岩土工程方面的教学研究工作。