轻骨料混凝土密度与强度关系研究
因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!
文章概述:本研究针对轻骨料混凝土(Lightweight Aggregate Concrete, LWAC)的核心性能指标,系统分析干表观密度与抗压强度的内在关联机制。通过精确测定不同轻骨料类型、级配及掺量下混凝土的湿密度、绝干密度及不同龄期(7d/28d/60d)立方体抗压强度,结合吸水率、导热系数等辅助参数,建立密度-强度预测模型。重点考察陶粒、浮石、页岩陶砂等轻骨料对混凝土结构性能的影响规律,为轻质高强混凝土设计提供数据支撑。
检测项目
骨料基本性能:
- 堆积密度与表观密度:松散堆积密度、紧密堆积密度、颗粒表观密度(参照GB/T17431.1)
- 筒压强度:筒压强度值≥3.0MPa(GB/T17431.2)
- 吸水特性:1h吸水率≤18%,24h饱和吸水率(EN13055-1)
- 工作性:坍落度/扩展度(GB/T50080)
- 湿表观密度:实测湿密度值(ASTMC138/C138M)
- 含气量:含气量≤6.0%(GB/T50080)
- 干表观密度:绝干状态密度测定(GB/T11969)
- 吸水率与饱和面干状态密度:24h吸水率,SSD密度(EN12390-7)
- 孔隙结构:总孔隙率、孔径分布(压汞法,GB/T21650.3)
- 抗压强度:7d/28d/60d立方体抗压强度(GB/T50081)
- 轴心抗压强度:棱柱体轴压强度(GB/T50081)
- 劈裂抗拉强度:劈拉强度与抗压比(ASTMC496/C496M)
- 干燥收缩:180d收缩值≤0.06%(GB/T50082)
- 抗冻融循环:F100冻融质量损失≤5%,强度损失≤25%(GB/T50082)
- 碳化深度:28d加速碳化深度≤20mm(GB/T50082)
- 导热系数:稳态法测定导热系数(GB/T10294)
- 比热容:差示扫描量热法(ASTME1269)
- 界面过渡区(ITZ)观测:骨料-浆体界面显微硬度(ISO14577-1)
- 水化产物分析:XRD物相定量(Rietveld法,ISO22262-2)
- 胶骨比:胶凝材料与骨料质量比范围(0.8~1.8)
- 砂率:轻砂占总骨料比例(35%~55%)
- 水胶比:净水胶比≤0.45(JGJ51)
- 高温爆裂:600℃恒温2h爆裂概率(RABT升温曲线)
- 耐火极限:标准火灾曲线下承重构件耐火时间(GB/T9978.1)
- 超声波波速:纵波传播速度与强度相关性(ASTMC597)
- 回弹值:表面硬度回弹值(GB/T50784)
检测范围
1.陶粒混凝土:以黏土陶粒、页岩陶粒为骨料,重点检测骨料预湿处理对界面强度的影响及800-1800kg/m³密度区间的强度梯度变化
2.浮石混凝土:天然火山浮石骨料体系,侧重检测骨料强度变异系数(不大于15%)对宏观强度的离散性影响及500-1600kg/m³超轻混凝土的强度发展规律
3.再生轻骨料混凝土:建筑废料制再生陶粒,核心检测骨料附着砂浆含量(≤45%)对有效水胶比的影响及耐久性衰减速率
4.高强轻骨料混凝土:密度等级≤1950kg/m³且强度≥LC50,重点验证硅灰掺量(5-15%)对ITZ结构的强化效果及自收缩控制
5.泡沫轻骨料混凝土:轻骨料与引气剂复合体系,检测气泡间距系数(≤300μm)对强度/导热系数的双因素影响
6.大粒径骨料混凝土:最大粒径31.5mm轻骨料配制,侧重测定振动密实工艺参数与骨料上浮趋势的量化关系
7.纤维增强轻骨料混凝土:PVA/钢纤维掺入体系,检测纤维取向分布对劈拉强度的增强效率(韧性指数I₅≥3)
8.海砂轻骨料混凝土:海水环境用淡化海砂配制,重点监测氯离子结合能力(结合率≥15%)及钢筋锈蚀临界氯离子阈值
9.超轻保温混凝土:密度≤800kg/m³,核心验证玻化微珠掺量(≥40vol%)与强度保留系数的负相关性
10.结构保温一体化板:轻骨料混凝土夹芯板,检测面层-芯层粘结强度(≥0.8MPa)及热桥效应系数
检测方法
国际标准:
- ASTMC330/C330M-22结构轻骨料混凝土用骨料标准
- EN13055-1:2022轻质骨料第1部分:混凝土、砂浆和灌浆料用骨料
- ISO679:2009水泥强度检验方法(ISO砂浆基准法)
- ASTMC567/C567M-22轻骨料混凝土密度评估方法
- GB/T17431.1-2010轻集料及其试验方法第1部分:轻集料
- GB/T50081-2019混凝土物理力学性能试验方法标准
- JGJ51-2002轻骨料混凝土技术规程
- GB/T10294-2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法
检测设备
1.微机控制压力试验机:WAW-1000B型(量程0-1000kN,精度±0.5%,位移分辨率0.001mm)
2.恒温恒湿养护箱:HBY-40B型(温度控制20±1℃,湿度≥95%,容积800L)
3.激光导热仪:LFA467HyperFlash(测试范围0.1-2000W/(m·K),温度-100℃~500℃)
4.压汞孔隙分析仪:AutoPoreIV9500(孔径范围0.003-360μm,压力0.5-33000psi)
5.X射线衍射仪:D8ADVANCE型(角度精度±0.0001°,Cu靶Kα辐射)
6.显微硬度计:HVS-1000Z型(载荷范围0.01-1kgf,压痕测量精度±0.1μm)
7.全自动氮吸附比表面仪:ASAP2470型(比表面测试范围≥0.0005m²/g,孔径分析0.35-500nm)
8.高温耐火试验炉:RWS-1000型(最高温度1200℃,升温速率满足ISO834曲线)
9.非接触式混凝土收缩仪:NCT-100A型(测量精度±0.001mm,标距540mm)
10.超声波检测仪:PUNDITPL-200型(频率范围20-250kHz,声时分辨率0.1μs)
11.恒温恒湿称重系统:MS-TS型(称重精度0.01g,温控105±5℃)
12.快速冻融试验机:HDC-150型(温度范围-20~20℃,循环周期4h)
13.全自动碳化箱:CCB-70A型(CO₂浓度20±3%,湿度70±5%)
14.激光粒度分析仪:Mastersizer3000(测量范围0.01-3500μm,重复性误差<1%)
15.恒加载徐变仪:STC-400型(长期载荷稳定性±0.5%,位移测量精度1μm)
北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】
报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。
检测周期:7~15工作日,可加急。
资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。
标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。
非标测试:支持定制化试验方案。
售后:报告终身可查,工程师1v1服务。