混凝土結(jié)構(gòu)體或構(gòu)件微觀分析圖像顯微鏡
普通混凝土又存在自重過大、抗拉強度較低、隔熱保溫性能差、
抗拉斷裂應(yīng)變值小,易開裂等缺點,限制了它在結(jié)構(gòu)工程中的進一步應(yīng)
用。隨著現(xiàn)代建筑土木工程結(jié)構(gòu)向著超高層、重載、大跨度的方向發(fā)
展,以及特種結(jié)構(gòu)需求的日益增加,混凝土自重大、比強度低等缺點也
日益明顯,限制了其在高層建筑、大跨徑橋梁、海洋采油平臺等結(jié)構(gòu)體
中的應(yīng)用。
由于這些結(jié)構(gòu)體或構(gòu)件承受的恒載荷占總載荷的比例越來越高,自
重過大顯然會對構(gòu)件產(chǎn)生不利的影響。為了降低構(gòu)件自重,提高構(gòu)件承
受外載荷的能力,這就要求混凝土向輕質(zhì)、高強、高耐久性、節(jié)能環(huán)保
的方向發(fā)展,大力研究輕質(zhì)高強材料,提高結(jié)構(gòu)材料的比強度(混凝土抗
壓強度與密度的比值),降低構(gòu)件自重,減小承重結(jié)構(gòu)的截面尺寸,已成
為混凝土材料的發(fā)展趨勢
普通混凝土相比具有較高的比強度。比強度越大,材料的輕質(zhì)髙強
的屬性也越眀顯。髙性能輕骨料混凝土的輕質(zhì)高強的優(yōu)勢是普通密度
混凝土所不具有的,特別在高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)重點工程建設(shè)中具有
普通密度混凝土無法比擬的優(yōu)勢。由于輕骨料混凝土中的輕骨料是一
種多孔結(jié)構(gòu)的材料,具有“吸返水特性”,輕骨料可以先吸入水分,再在
混凝土的水化硬化過程中將水分釋放出來,使骨料-基體界面區(qū)水泥的
水化進行的更加充分,硅鈣比和顯微硬度高于基體,增強了界面的黏結(jié)
強度,進而使混凝土整體強度和耐久性得到提高。此外,輕骨料的彈性
模量較低,與水泥石之間的彈性模量相近,兩者可以在混凝土變形時能
夠保持良好的彈性協(xié)調(diào)
在混凝土凝結(jié)硬化階段減少了內(nèi)應(yīng)力和微裂紋,因此,在動荷載作用
下能吸收較大的能量,減震效果明顯,同時抗碳化、抗?jié)B等耐久性能也
得到相應(yīng)提高;在保溫隔熱性能方面,輕骨料表觀密度小、孔隙率大,存
在部分不連通孔孔隙中封閉了空氣,這就相當(dāng)于在混凝土中間接引氣,
因此混凝土導(dǎo)熱系數(shù)下降,同時在高溫下,可也以減緩熱量傳遞速度,提
高結(jié)構(gòu)耐火極限時間,這些優(yōu)點使輕骨料混凝土的發(fā)展具有廣闊的前景
。
