輕集料混凝土和普通混凝土主要有以下區(qū)別:
**一、原材料方面**
1. **集料**
- **輕集料混凝土**:
- 其輕集料包括工業(yè)廢料輕集料(如粉煤灰陶粒、膨脹礦渣珠等)、天然輕集料(如浮石、火山渣)和人造輕集料(如頁巖陶粒、粘土陶粒等)。這些輕集料的堆積密度較小,一般小于1000kg/m3,使得混凝土整體重量減輕。
- 輕集料內(nèi)部通常具有多孔結(jié)構(gòu),例如陶粒,其表面粗糙、內(nèi)部有許多微小的孔隙,這些孔隙能夠有效降低集料的密度。
- **普通混凝土**:
- 主要使用天然砂和石子作為集料。天然砂是巖石風(fēng)化后形成的粒徑在0.075 - 4.75mm之間的顆粒,石子的粒徑通常大于4.75mm。
- 普通集料密度較大,例如常用的碎石密度約為1300 - 1800kg/m3,其顆粒結(jié)構(gòu)相對致密,沒有輕集料那樣的多孔性。
2. **水泥**
- **輕集料混凝土**:
- 水泥品種的選擇和普通混凝土類似,包括硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥等。但由于輕集料混凝土的工作性能特點,在水泥用量上可能會有所調(diào)整。一般來說,為了保證其強(qiáng)度和工作性能,輕集料混凝土的水泥用量相對普通混凝土可能會稍高一些。
- **普通混凝土**:
- 根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級、使用環(huán)境等因素來選擇合適的水泥品種和用量。例如,對于一般的建筑結(jié)構(gòu)用混凝土,C30混凝土水泥用量可能在300 - 400kg/m3左右。
**二、物理性能方面**
1. **密度**
- **輕集料混凝土**:
- 密度較低,根據(jù)其種類和用途不同,干表觀密度一般在800 - 1950kg/m3之間。例如,用于保溫的輕集料混凝土密度可能在800 - 1000kg/m3,結(jié)構(gòu)輕集料混凝土密度較高,可達(dá)1400 - 1950kg/m3,但仍比普通混凝土輕。
- **普通混凝土**:
- 干表觀密度一般在2000 - 2800kg/m3左右。如C30普通混凝土的密度通常在2300 - 2400kg/m3。
2. **強(qiáng)度**
- **輕集料混凝土**:
- 強(qiáng)度等級一般為LC15 - LC60,其強(qiáng)度主要取決于水泥強(qiáng)度、水灰比和輕集料的質(zhì)量等因素。在相同的水泥用量和水灰比情況下,輕集料混凝土的強(qiáng)度通常比普通混凝土低,因為輕集料本身的強(qiáng)度相對普通集料較低。
- **普通混凝土**:
- 強(qiáng)度等級從C15 - C80甚至更高。其強(qiáng)度增長規(guī)律主要遵循水灰比定律,強(qiáng)度發(fā)展較為穩(wěn)定,并且在高強(qiáng)度等級混凝土(如C60以上)的配制方面技術(shù)相對成熟。
3. **導(dǎo)熱系數(shù)**
- **輕集料混凝土**:
- 導(dǎo)熱系數(shù)較低,一般在0.043 - 0.4W/(m·K)之間。這是由于輕集料混凝土中的輕集料內(nèi)部孔隙較多,空氣含量高,而空氣是很好的絕熱材料,所以其保溫隔熱性能好。
- **普通混凝土**:
- 導(dǎo)熱系數(shù)一般在1.28 - 1.74W/(m·K)左右,熱量傳遞相對較快,保溫性能差。
**三、耐久性方面**
1. **抗凍性**
- **輕集料混凝土**:
- 由于輕集料內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu),在凍融循環(huán)過程中,其內(nèi)部的孔隙可以為水分的遷移和冰晶的形成提供空間。如果孔隙中的水分在凍融過程中不能很好地排出,會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞。不過,適當(dāng)?shù)目紫督Y(jié)構(gòu)也可能在一定程度上緩沖冰晶生長帶來的壓力。
- **普通混凝土**:
- 抗凍性主要取決于水泥石的抗凍性和集料與水泥石之間的粘結(jié)。當(dāng)混凝土中的孔隙水結(jié)冰時,體積膨脹會對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力,導(dǎo)致混凝土表面剝落、強(qiáng)度降低等破壞現(xiàn)象。
2. **耐化學(xué)腐蝕性**
- **輕集料混凝土**:
- 其耐化學(xué)腐蝕性與普通混凝土類似,但由于輕集料的特性,可能會在某些化學(xué)環(huán)境下有不同的表現(xiàn)。例如,一些輕集料可能對酸、堿等化學(xué)物質(zhì)的耐受性不如普通集料,而另一些輕集料可能由于其特殊的成分(如火山渣等)而具有較好的耐化學(xué)腐蝕性。
- **普通混凝土**:
- 主要受水泥石的化學(xué)成分和孔隙結(jié)構(gòu)影響。在酸性環(huán)境中,水泥石中的氫氧化鈣等成分容易與酸反應(yīng),導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞;在堿性環(huán)境中,一般情況下混凝土有一定的耐受性,但在一些強(qiáng)堿性條件下也可能會出現(xiàn)劣化現(xiàn)象。
**四、應(yīng)用方面**
1. **建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用**
- **輕集料混凝土**:
- 主要用于減輕結(jié)構(gòu)自重的場合,如高層建筑的非承重墻、大跨度結(jié)構(gòu)的填充部分等。在抗震設(shè)計中,由于其質(zhì)量輕,能夠降低地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng),提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
- **普通混凝土**:
- 廣泛應(yīng)用于各種建筑結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)件,如柱、梁、板等,是建筑工程中最常用的結(jié)構(gòu)材料,能夠承受較大的荷載并提供穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)支撐。
2. **保溫隔熱應(yīng)用**
- **輕集料混凝土**:
- 是一種良好的保溫隔熱材料,可用于屋面、外墻等部位的保溫隔熱層。其保溫性能可以有效降低建筑物的能耗,提高室內(nèi)的熱舒適性。
- **普通混凝土**:
- 保溫性能差,一般需要與其他保溫材料配合使用才能滿足建筑物的保溫要求。
3. **其他應(yīng)用**
- **輕集料混凝土**:
- 還可用于園林景觀中的假山制作、盆景材料等,因為其輕質(zhì)的特點便于造型和搬運。
- **普通混凝土**:
- 在道路、橋梁、水工結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)設(shè)施工程中應(yīng)用廣泛,主要利用其高強(qiáng)度和耐久性來承受交通荷載、水流沖刷等作用。