粉煤灰陶粒混凝土的抗震性能

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发布时间：2021-09-12

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粉煤灰陶粒混凝土的抗震性能
张林春
(四川建筑职业技术学院土木工程系。四11I 德阳618000)
【摘要】首先论述了粉煤灰陶粒混凝土的优点，之后通过对粉煤灰陶粒混凝土和普通混凝土的对比试验
以及有限元分析的方法得出了如下结论：粉煤灰陶粒混凝土的抗震性能要优于普通混凝土，从抗震设防这一方面
考虑，粉煤灰陶粒混凝土比普通混凝土有较好的社会、经济效益。
【关键词】粉煤灰陶粒混凝土；抗震性能；ANSYS
【中图分类号】TU528．2 【文献标识码】B 【文章编号】1001—6864(2012) 2—0016—03
0 引言
众所周知，普通混凝土具有自重太大、容易产生
裂缝、耐火性能差、抗震性能差、保温隔热性能差等缺
点，这些缺点限制了普通混凝土在某些特殊工程上的
应用。目前，我们处于建筑技术日益更新的年代，建
筑物建设得越来越高、越来越大，因此，建筑物的自重
也越来越大。减轻建筑物的自重的同时又能提高建
筑物的抗震性能已经成了迫在眉睫的问题，也因此成
为了国内外学者们关心的重要课题之一。我们需要
有一种具有自重轻、抗震性能好的材料，因此，轻骨料
混凝土应运而生。
轻骨料混凝土的骨料里面有很多的孑L隙，这些孔
隙的存在可以满足自重轻的特点，那么它的抗震性能
如何呢?由于我国在执行可持续发展战略，而粉煤灰
陶粒的资源丰富，生产耗能低，因此可以利废还田，符
合我国的基本国策。故文中着重研究了粉煤灰陶粒
混凝土的抗震性能。
1 粉煤灰陶粒混凝土的优点
(1) 轻质高强。粉煤灰陶粒中有大量的孔隙存
在，这些孔隙降低了粉煤灰陶粒混凝土的重量，从而
实现了轻质的特点。粉煤灰陶粒混凝土的容重一般
为800～1950kg／in ，当粉煤灰陶粒混凝土用于结构中
时，它的容重一般为1400～1950kg／m’，结构用粉煤灰
陶粒混凝土一般比普通混凝土轻20％一30％，但是它
的强度却可以达到普通混凝土的常用强度等级(C15
～ C50)；当粉煤灰陶粒混凝土用于墙体结构保温时，
它的容重一般为800—1200kg／m ，用作墙体保温的粉
煤灰陶粒混凝土的强度可以达到CL5～CL15，此时的
粉煤灰陶粒混凝土的容重一般比普通的砖墙轻30％
～ 50％。
(2) 保温隔热性能好。粉煤灰陶粒的内部存在
着很多孔隙，这些孑L隙的存在不仅降低了重量，而且
也在一定程度上降低了它的导热系数，提高了它的保
温隔热性能。有资料表明，粉煤灰陶粒混凝土的导热
系数比普通混凝土的导热系数能够降低大约50％～
60％。尤其是作为墙体材料时，该优点更为突出，有资
料表明，作为墙体材料时，粉煤灰陶粒混凝土的导热
系数仅为普通混凝土导热系数的1／6—2／3。
(3)耐火性能好。粉煤灰陶粒是经过1200—
1300~C的高温烧制而成的，它的主要化学成分有SiO
和A1 0，等，再加上它的导热系数低(在高温作用下，
温度由内到外的传递速度慢)，故它的耐火性能比
较好。
除了以上优点外，粉煤灰陶粒混凝土还具有抗渗
性好、抗冻性好、耐腐蚀性强、抗冲击性能好、防潮、弹
性模量低等优点，另外，它的生产工艺简单，施工适应
性强，是一种经济社会效益良好的新型建筑材料。
也有资料表明，粉煤灰陶粒混凝土的抗震性能
好，文中着重介绍它的抗震性能。
2 混凝土的配合比及强度
本试验采用哈尔滨水泥厂生产的P·0 42．5型普
通硅酸盐水泥；级配良好的中砂；大庆生产的800级粉
煤灰陶粒；挪威埃肯公司生产的中密质硅灰；鞍山钢
铁厂生产的矿渣，化学成分如表1所示。13本花王生
产的Mighter 100萘系高效减水剂；上海麦斯特公司生
产的混凝土引气剂MICRO—AIR202；搅拌用水为自
来水。
表1 主要原材料化学成份％
SiO2 A1203 Fe203 CaO Mso S03 R20
水泥 21．08 5．47 3．96 62．28 1．73 2．63 0．50
矿渣 38．61 7．27 0．4 42．49 6．71 0．9 0．70
硅灰 93．7 0．3 0．8 0．2 0．2 0．5 0．30
根据混凝土的和易性、粘聚性、高强度和大流动
性的相关要求，经过大量实验在多组配合比中筛选出
符合设计要求和施工要求的最佳配合比，如表2所示。
立方体抗压强度试件的尺寸为150mm ×150mm ×