第五章 人造轻集料与轻集料混凝土
本章包括粉煤灰陶粒和陶砂、粘土陶粒和陶砂、页岩陶粒和陶砂，主要用于拌制轻集料混凝土。
第一节 品种、规格、技术要求和运输、贮存
一、品种（分类、分级）
人造轻集料按粒径分，在5mm以上者为陶粒，粒径小于5mm者为陶砂；按技术要求分，有特级品和合格品两等；按密度分，有粉煤灰陶粒和陶砂，可分为700、800、900三级，粘土陶粒和陶砂、页陶粒和陶砂可分为400、500、600、700、800、900六级。 二、规格
（一）粉煤灰陶粒和陶砂 1、粉煤灰陶粒
注：混合级配的空隙率不应大于47%。
注：实际堆积密度的变异系数不应小于0.05。
粉煤灰陶粉除满足表5-5-2~表5-5-4的各项技术要求外，同时达到下列三项指标者为特级品：筛孔尺寸为1/2Dmax的累计筛余（按质量百分比计）应在30%~70%范围内；密度等级小于800级；相应的筒压强度提高一级，且其变异系数不大于0.13。
注：细度模数不应大于3.7。
三氧化硫百分含量计）的含量不应大于0.5%。 （二）粘土陶粒和陶砂 1、粘土陶粒
注：混合级配的空隙率不应大于50%。
注：实际堆积密度的变异系数不应大于0.1
注：粒型系数是单个陶粒长向最大尺寸与中间截面最小尺雨衣之比值。
粒土陶粒除满足表5-5-7~表5-5-9中所列各项技术要求外，同时达到下列三项指标者为特级品：筛孔尺寸为1/2Dmax的累计筛余（按质量百分比计）应在30%~70%范围内；等级不大于700级，相应的筒压强度提高一级；堆积密度变异系数不大于0.05；筒压强度的变异系数不大于0.13。 2、粘土陶砂
粘土陶砂除满足5-5-10和表5-5-11的技术要求外，其硫酸盐（按三氧化硫百分含量计）的含量不应大于0.5%。
注：细度模数不应大于4.0。
1、页岩陶粒
页岩陶粒除满足表5-5-12~表5-5-14的技术要求外，同时达到下列两项指标者为特级品；密度等级不大于600级，相应的筒压强度提出高一级；堆积密度的变异系数不大于0.05，筒压强度变异系数不大于0.13。
注：混合级配的空隙率不应大于50%。
注：实际堆积密度的变异系数不应大于0.1。
注：粒型系数是单个陶粒长向最大尺寸与中间截面最小尺寸之比值。
2、页岩陶砂
页岩陶砂除满足表5-5-15和表5-5-16的技术要求外，其烧失量不应大于5，硫酸盐（按三氧化硫百分含量计）的含量不应大于0.5%，有机杂质含量，用比色法检验时不应深圳特区于标准色。 注：细度模数不应大于4.0。
人造轻集料应按不同品种分批运输和堆放，避免混杂；在运输和堆放时应保持颗粒混合均匀，采用自然级配时，其堆放高度不宜超过2m，并应护止树叶、泥土和其他有害物质混入；轻砂在堆放和运输时，宜采取防雨措施。
第二节 轻集料混凝土工程施工
一、作业条件 （一）施工准备
(1)根据轻集料混凝土的不同用途、不同技术性能要求，选择和确定不同品种、不同标号的水泥和合适的粗、细集料；
(2)做好轻集料混凝土的试配，并选择和确定合适的混凝土配合比；
(3)根据工程需要，施工前对轻粗集料进行预湿处理。预温时间可根据外界气温条件和集料自
然含水状态而定，一般是提前半天或一天对集料进行淋水、预湿。在气温5℃以下时，则不宜进行预湿处理。
（二）主要机具
（一）轻集料技术要求
(1)保温及结构保温轻集料混凝土用的轻粗集料，其最大粒径不宜大于40mm；结构轻集料混凝土的轻粗集料，其最大粒径不宜大于20mm。
(2)轻粗集料的级配应符合表5-5-19的要求，其自然级配的空隙率不应大于50%。
注：圆球型、普通型、碎石型为轻粗集料的三类粒型；圆球型系指呈圆球状的轻集料，如粉煤灰陶粒、粘土陶粒和磨细成球的页岩陶粒；普通型系指呈非圆球状的轻集料，如页岩陶粒、膨胀珍珠岩；碎石型系指呈碎石状的轻料，如浮石、煤渣和自然煤矸石。
(3)轻砂的细度模数不宜大于4.0；其大于5mm的累计筛余量不宜大于10%（按质量计）。 (4)轻集料的堆积密度等级按表5-5-20划分；其实际堆积密度的变异系数；对圆球型和普通型的轻粗集料不应大于0.10，碎石型的轻集料不应大于0.15。
注：碎石型天然轻集料取斜线以左值，其他碎石型轻集料取斜线以右值。
(6)轻砂天然轻粗集料的吸水率的吸水率不作规定，其他轻粗集料的吸水率不应小于22%。 (7)轻集料中严禁混入煅烧过的石灰石、白云石和硫化铁等体积不稳定的物质。轻集料的有害物质含量和其他性能指标不应大于表5-5-22的规定值。
注：煤渣烧失量可放宽至15%。
（二）轻集料混凝土一般规定
(1)轻集料混凝土的强度等级划分为：CL5.0、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45、CL50。
(2)轻集料混凝土按其表观密度分为十二个等级（表5-5-23）。某一密度等级轻集料混凝土的密度标准值，可取该密度等级干表观密度变化范围的上限值。
三大类（表5-5-24）。
1)全轻混凝土——由轻砂作细集料配制而成的成集料混凝土，如陶料陶砂全轻混凝土； 2)砂轻混凝土——由普通砂或部分普通砂和部分轻砂作细集料配制而成的轻集料混凝土，如粉煤灰陶砂轻混凝土、粘土陶粒砂轻混凝土等。
（一）强度标准值 应按表5-5-26采用。
系数0.80。
注：自然煤矸石混凝土轴心抗拉强度标准值应按表中值乘以系数0.85；对浮石或火山渣混凝土应按表中值乘以
（二）弹性模量
轻集料混凝土的弹性模量与其强度和干表观密度有关，可按表5-5-27取值。
（三）收缩变形标准和徐变系数标准值
按标准试验方法（GBJ82—85）测得的龄期为365d、强度等级为CL20~CL30的轻集料混凝土的收缩变形值、徐变系数标准值不宜大于下列数值：
2注：用膨胀矿球或自然煤矸石作粗集料的混凝土，其弹性模量值可比表列数值提高20%。
收缩变形标准值： 砂轻混凝土 0.850×10-3； 全轻混凝土 1.000×10-3。 徐变系数标准值： 砂轻混凝土2.650。
在缺乏试验资料时，CL20~CL30的砂轻混凝土的收缩值和徐变系数随龄期的变化，可按下列公式计算：
砂轻混凝土2.650。
在缺管试验资料时，CL20~CL30的砂轻混凝土的收缩值和徐变系数随龄期的变化，可按下列公式计算：
砂轻混凝土的收缩值： t
εsk = 78.69+1.2t ×10-3 砂轻混凝土的徐变系数： t0.6
φck = 4.52+0.36t。
式中εsk 、φck ——在龄期为t时的收缩和徐变系数； t ——收缩测试龄期或徐变持荷龄期（d） （四）泊桑比 可按0.2取用。
（五）温度线膨胀系数
在温度为100℃以下时可取7~10×10-6K-1。低密度等级者可取下限，高密度等级者可取上限。 （六）热物理系数
轻集料混凝土在干燥条件下和在平衡含水率条件下的各种热物理系数计算值应满足表5-5-28的要求。
注：1、轻集料混凝土的体积平衡含水率取6%；
2、膨胀矿渣珠混凝土的导热系数可按表列数值降低25%取用或通过试验确定。
（七）抗冻性
应满足表5-5-29的要求。
注：非采暖地区系指最冷月份的平均气温高于-5℃ (八)抗碳化耐久性
按快速碳化标准试验方法试验，其28d的碳化浓度值应符合5-5-30的要求。
注：1、正常湿度系指对湿度为55%~65%； 2、潮湿系指对湿度为65%~80%；
3、碳化深度值相当于在正常大气条件下，即CO2的体积浓度为0.03%、温度为20±3℃环境条件下，自然碳化50年轻集料混凝土的碳化深度。
四、轻集料混凝土配合比设计
(1)轻集料混凝土的配合比设计主要应满足抗压强度、密度和稠度的要求，并以合理使用材料的节约水泥为原则。必要时尚应符合对混凝土性能（如弹性模量、抗冻性等）的特殊要求。
(2)轻集料混凝土的配合比应通过计算和试配确定。混凝土试配强度应按下列公式确定： f´cn = fcn ·K +1.645σ
式中f´cn——轻集料混凝土的试配抗压强度（MPa）； fcn ·（MPa）； K——轻集料混凝土强度标准值（即强度等级）
σ ——轻集料混凝土强度的总体标准差（MPa）
积法。配合比计算中粗细集料用量的计算以干燥状态为准。 （二）设计参数选择
(1)配制轻集料混凝土用的水泥品种和标号可参照表5-5-32选用。当配制低强度等级混凝土采用高标号水泥时，其掺量可通过试验确定加入火山灰质掺合料，以保证其稠度符合要求。
5-5-34。
3） 表5-5-33
注：1、表中横线以上为采用425号水泥时的水泥用量值，横线以下为采用525号水泥时水泥用量值，采用其他标号水泥时，可按水泥用量调整系数调整。
2、表中下限值适用圆球型和普通型轻粗集料，上限适用于碎石型轻粗集料及全轻混凝土。
3、最高水泥用量不宜超过550kg/m3。
在内的净用水量与水泥用量之比；配制全轻混凝土时，允许以总水灰比表示，但必须加以说明，总水灰比系指包括轻集1h吸水量在内的总用水量与水泥用量之比。
轻集料混凝土最大水灰比和最小水泥用量的限制应符合表5-5-35的规定。
2、水泥用量不包括掺合料。
注：1、严寒地区指最寒冷月份的月平均温度低于-15℃者；寒冷地区指最寒冷月份的月平均温度处于-5~-15℃者。
轻集料混凝土的净用水量可根据施工要求和稠度（坍落度或维勃稠度）参照表5-5-36选用。
注：1、表中值适用于圆球型和普通型轻粗集料，对于碎石型轻粗集料需按表中值增加10kg左右的用水量。 2、表中值适用于砂轻混凝土，若采用轻砂时，需取轻砂1h吸水谋吸水量为附加水量；若无轻砂吸水率数据时，也可适当增加用水量，最后按施工稠度的要求进行调整。
(4)轻集料混凝土的砂率应以体积砂率表示，即细集料体积与粗集料总体积之比。体积可用密实体积或松散体积表示，其对应的砂率即密实体积砂率或松散体积砂率。轻集料混凝土的砂率可按表5-5-37选用。当采用松散体积法设计配合比时，粗细集料松散状态的总体可按表5-5-38选用。 注：1、当细集料采用普通砂和轻砂混合使用时，宜取中间值，并按普通砂和轻砂的混合比例进行插入计算；
2、采用圆球型轻粗集料时，宜取表中值下限，采用碎石型时，则取上限。
注：1、当采用膨胀珍珠岩砂时，宜取表中上限值。 2、混凝土强度等级较高时，宜取表中上限值。
(5)当采用粉煤灰作掺合料时，粉煤灰取代水泥百分率，超量系数等参数的选择，应参照JGJ28—86《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》第五章的有关规定执行。
(6)轻集料混凝土允许采用各种化学外加剂，外加剂质量应符合有关标准要求，其合理掺量通过试验确定。
（三）配合比计算与调整
(1)砂轻混凝土宜采用绝对体积法进行配合比计算，即按每立方米混凝土的绝对体积为各组成材料的绝对体积之和进行计算。
绝对体积法计算配合比应按以下步骤进行：
1)根据设计要求的轻集料混凝土的强度等级、密度和等级和混凝土的用途，确定粗细集料的种类和粗集料的最大粒径；
2)测定粗集料的堆积密度、颗粒表观密度、筒压强度和1h吸水率，并测定细集料的堆积密度和相对密度；
3)计算混凝土试配强度； 4)确定水泥品种和水泥标号； 5)选择水泥用量；
6)根据制品生产工艺和施工条件要求的混凝土稠度指标，确定净用水量； 7)根据轻集料混凝土的用途，选用密实体积砂率：
8)按下列公式计算粗细集料的用量；
Vs = [1-（mc/dc+mwn/ρw）÷1000]×Sp ms =Vs×ρs×1000
Va = [1-（mc/dc+mwn/ρw+ ms/ρs）÷1000] ma =Va×ρap
式中Vs ——每1m3混凝土的细集料体积（m3）； ms——每1m3混凝土的细集料用量（kg）； mc——每1m3混凝土的水泥用量（kg）； mwn——每1m3混凝土的净用水量（kg）； Sp——密实体积砂率（%）；
Va——每1m3混凝土的轻粗集料体积（m3）； ma——每1m混凝土的轻粗集料用量（kg）；
ρc——水泥的相对密度，可取ρc =2.9~3.1； ρw——水的密度，可取ρw =1.0；
ρs——细集料的密度，采用普通砂时，为砂的相对密度，可取ρs =2.6；采用轻砂时，为轻砂的颗粒表观密度（ρsp单位为g/cm3）；
ρap——轻粗集料的是非曲直粒表观密度（kg/m3）；
9）根据净用水量和附加水量的关系，按下式计算总用水量： mwt=mwn+mwa
式中mwt——每m混凝土的总用水量（kg）； mwn——每m混凝土的净用水量（kg）； mwa——每m混凝土的附加水量（kg）。 附加水量的计算参见表5-5-39。
注：1、ma·ωs分别为粗、细集料的1h吸水率。
2、当轻集料含水时，必须在附加水量中扣除自然含水量。
10)按下式计算混凝土干表观密度（ρcp）并与设计要求的干表观密度进行对比，如其误差大
于3%，则应重新调整和计算配合比。 ρcp =1.15mc+ma+ms
(2)全轻混凝土宜采用松散体积法进行配合比计算，即以给定每1m混凝土的粗细集料松散总体积为基础进行计算，然后按设计要求的混凝土干表观密度为依据进行校核，最后通过试验调整得出配合比。
松散体积法计算配合比应按以下步骤进行：
1)根据设计要求的轻集料混凝土的强度等级、密度等级和混凝土的用途，确定粗细集料的种类和粗集半的最大粒径；
2)测定粗集料的堆积密度、筒压强度和1h吸水率，并测定细集料的堆积密度； 3)计算混凝土试配强度； 4)确定水泥品种和水泥标号； 5)选择水泥用量；
6)根据施工稠度的要求，选择净用水量； 7)根据混凝土用途，选取松散体积砂率；
8)根据粗细集料的类型，选用粗细集料总体积，并按下列公式计算每1m3混凝土的粗细集料用量： VS = Vt × Sp ms =Vs×ρjs Va =Vt - Vs ma =Va×ρjc
式中VS、Va 、Vt——分别为细集料、粗集料和粗细集料的松散体积（m3）； ms 、ma ——分别为细集料和粗集料的用量（kg）；
Sp——松散体积砂率（%）；
ρis、ρjc——分别为细集料和粗集料的堆积密度（kg/m3）
9)根据净用水量和附加水量的关系，按下式计算总用水量：
mwt = mwn+ mwa
式中符号意义同前；附加水量计算参见表5-5-39。
10)按下式计算混凝土干表观密度（ρcd），并与设计要求的干表观密度进行对比，如其误差大于3%，则应重新调整和计算配合比。
ρcd = 1.15mc+ma+ms
(3)根据粗集料的预湿处理方法和细集料的品种，附加水量按表5-5-39所列公式计算。 (4)粉煤灰轻集混凝土的配合比计算步骤如下：
1)计算基准轻集料混凝土的配合比；
2)粉煤灰取代水泥率按表5-5-40的要求确定；
coc轻集料混凝土的水泥用量： mc = mco（1-βc）
4)根据所用粉煤灰级别和混凝土强度等级，选取粉煤灰的超量系数（δc在1.2~2.0范围内选取，）并按下式计算粉煤灰掺量（mf）： mf =δc（mco-mc）
5)分别计算每1m粉煤灰轻集料混凝土中水泥、粉煤灰和细集料的绝对体积；按粉煤超出水泥的体积，扣除同体积的细集料用量；
6)用水量保持与基准混凝土相同，通过试配，以符合调度要求来调整用水量； 7)混凝土配合比通过试配予以调整。
(5)计算得出的轻集料混凝土配合比必须通过试配予以调整。配合比的调整应按下列步骤进行：
1)以计算的混凝土配合比为基础，再选取两个相邻的水泥用量（用水量不变），分别按三个配合比拌制混凝土拌合物；测定拌合物的稠度，高速用水量，以达到要求和稠度为止；
2)按校正后的三个混凝土配合比进行试配，算验混凝土拌合物的稠度和振实湿表观密度，制作确定混凝土抗压强度准值的试块，每种配合比至少应制作一组；
3)标准养护28d后，测定混凝土抗压强度和干表观密度。最后以既能达到设计要求的混凝土配制强度和干表观密度又具有最小水泥用量的配合比作为选定的配合比； 4)对选定的配合比进行重量校正。其方法是选按下式计算出轻集混凝土的计算湿表观密度（ρ，然后再与拌合物的实测振实湿表观密度（ρco）相比，按公式计算校正系数（η）； cc）
ρco = ma + ms + mc + mwt
式中ρcc——按配合比各组成材料的计算湿表观密度（kg/m3）； ρco——混凝土拌合物的实测振实湿表观密度（kg/m3）；
ma 、ms 、mc 、mwt——分别为配合比计算所得的粗集料、细集料、水泥用量和总用水量（kg/m3）。 5)对选定配合比中的各项材料用量均乘以校正系数η即为最终的配合比设计值。 五、施工工艺
（一）拌合物的拌制
(1)为调整轻集料混凝土用水量和确定施工用混凝土配合比，应对轻集料的含水率进行测定。其原则是：1、在批量拌制轻集料混凝土拌合物前进行测定；2、在批量生产过程中经常抽查测定；3、雨天施工或发现拌合物稠度反常时进行测定。
(2)轻集料混凝土生产时，砂轻混凝土拌合物中的各组分材料应用质量计量；全轻混凝土拌合
物中的轻集料组分可采用体积计量，但要按质量进行校核。粗、细集料、掺合料的质量计量允许偏差为±3%，水、水泥和外加剂的质量计量允许偏差±2%。
(3)搅拌轻集料混凝土拌合物用的搅拌机应有所选择。全轻混凝土、干硬性的砂轻混凝土和采用堆积密度在500kg/m3以下的轻粗集料配制的干硬性或塑性的砂轻混凝土宜采用强制式搅拌机；采用堆积密度在500kg/m3以上的轻粗集料配制的塑性砂轻混凝土可采用自落式搅拌机。
(4)轻集料混凝土搅拌，可按粗集料预湿处理和粗集料未经预湿处理两种情况确定工艺流程（图5-5-1）。
(b)
图5-5-1 轻集料混凝土搅拌工艺流程
（a）粗集料预湿处理时；（b）粗集料未经预湿处理时
注：1、用自落式搅拌机时，全部加料完毕后的的拌合时间宜增加1min。
2、当拌制全轻或干硬性砂轻混凝土时，全部加料完毕后的拌合时间应适当增加1~1.5min，但总拌合时间不宜大于5min。
3、粗集料不采取预湿处理时，粉状外加剂加入后，适当延长搅拌时间0.5~1min。 4、采用卧轴强制式搅拌机时，拌合时间可适当减少。
(5)对强度低而易破碎的轻集料，搅拌时要严格控制混凝土的搅拌时间。
(6)外加剂应在轻集料吸水后加入。当用预湿粗集料时，液体外加剂可与净用水量同时加入；当用于粗集料时，液状外加剂应与剩余水同时加入。 （二）拌合物的运输
(1)施工中应尽量缩短轻集料混凝土的运输距离和运输时间，宜用吊斗直接由搅拌机出料口吊至作业面浇筑，避免或减少中途倒运、更换容器等；在停放或运输过程中，若产生拌合物稠度损失或离析较重时，浇筑前宜采用人工二次拌合。
(2)拌合物从搅拌机卸料起到浇筑入模止的延续时间不宜超过45min。
(3)坍落度大于8cm的塑性、半流动性或流动性混凝土，可采用泵送方法施工。 （三）浇筑和成型
(1)轻集料混凝土拌合物应采用机械振捣成型。对流动性大、能满足强度要求的塑性拌合物以及结构保温类和保温类轻集料混凝土拌合物，可采用人工插抗捣成型。用干硬性拌合物浇筑的配筋预制构件，宜采用振动台和表面加压（加压重力约0.2N/cm2）成型。现场浇筑的竖向结构物（如大模板或滑模施工的墙体），每层浇筑高度宜控制在30-50cm。拌合物浇筑倾落高度大于2m时，应加串筒、斜槽、溜管等辅助工具，避免拌合物离析。
(2)浇筑上表面积较大的构件，若厚度在20cm以下，可采用表面振动成型；厚度大于20cm，宜先用插入式振捣器振捣密实后，再采用表面振捣。
(3)用插入式振捣器振捣时，其插入间距不应大于振动作用半径的一倍。连续多层浇筑时，插入式振捣器应插入下层拌合物约5cm。
(4)振捣延续时间以拌合物捣实为准，振捣时间不宜过长，以防集料上浮。振动时间随混入砂浆中，然后将表面用木抹子抹平。
(5)在振捣过程中，当表层集料出现外露上浮现象时，可用木拍将外露集料拍压，使其混入砂浆中，然后将表面用木抹子抹平。 （四）养护和缺陷修补 (1)采用自然养护时，应避免由于表面失水太快，而出现表面网状裂纹，在脱模后应及时覆盖，或喷水养护。
(2)采用加热养护时，成型后静停时间不应少于2h，以避免混凝土表面产生起皮、酥松等现象。 (3)采用一般加热养护（非密闭或加压养护）时，升温速度不宜太快；当采用热拌混凝土时，则允许快速升温。
(4)采用自然养护的湿养护时间，用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥拌制的混凝土，养护时间不少于7d；用粉煤灰水泥、火山灰水泥拌制的及在施工中掺缓凝型外加剂的混凝土，养护时间不少于14d。构件用塑料薄膜覆盖养护时，要保持密封。
(5)结构保温类和保温类轻集料混凝土构件、构筑物的缺陷，当其深度在2cm以上且面积较大时，宜用原配比的砂浆修补。 六、质量检验和要求
(1)对轻集料应定期检验其堆积密度、含水率、吸水率、颗粒级配、筒压强度或强度标号等技术性能，必要时尚应检验其他项目。
(2)检验拌合物应检查拌合物各组成材料的重量是否与配合比相符，每台班至少一次；检验拌合物的坍落度或维勃稠度以及密度，每台班至少一次。
(3)混凝土强度的检验，每100盘不超过100m3的同配合比混凝土，取样次数不得少于一次；每一工作班拌制的同配合比混凝土不足100盘时，其取样次数不得少于一次。轻集料混凝土强度检验评定方法按GBJ107-87《混凝土强度检验评定标准》执行。 (4)混凝土干表观密度的检验，连续生产的预制厂及商品混凝土搅拌站，对同配合比的混凝土，每月不少于4次；单项工程，每100m3混凝土至少一次，不足100m3，者亦按100m3计算。混凝土干表观密度检验结果的平均值应在设计值在103%以内。
(5)保温类和结构保温类的轻集料混凝土，当原材料、配合比、混凝土表观密度发生变化时，应及时测定混凝土的导热系数及其他要求的物理力学性能指标。
(6)对轻集料混凝土工程或构件的外观质量要求，其表面应振捣密实，不露筋，无蜂窝麻面，无外露陶粒；现浇轻集料混凝土墙体的允许偏差为：墙面垂直10mm，表面平整8mm，截面尺寸+8、-5mm。
第五章 人造轻集料与轻集料混凝土
本章包括粉煤灰陶粒和陶砂、粘土陶粒和陶砂、页岩陶粒和陶砂，主要用于拌制轻集料混凝土。
第一节 品种、规格、技术要求和运输、贮存
一、品种（分类、分级）
人造轻集料按粒径分，在5mm以上者为陶粒，粒径小于5mm者为陶砂；按技术要求分，有特级品和合格品两等；按密度分，有粉煤灰陶粒和陶砂，可分为700、800、900三级，粘土陶粒和陶砂、页陶粒和陶砂可分为400、500、600、700、800、900六级。 二、规格
（一）粉煤灰陶粒和陶砂 1、粉煤灰陶粒
注：混合级配的空隙率不应大于47%。
注：实际堆积密度的变异系数不应小于0.05。
粉煤灰陶粉除满足表5-5-2~表5-5-4的各项技术要求外，同时达到下列三项指标者为特级品：筛孔尺寸为1/2Dmax的累计筛余（按质量百分比计）应在30%~70%范围内；密度等级小于800级；相应的筒压强度提高一级，且其变异系数不大于0.13。
注：细度模数不应大于3.7。
三氧化硫百分含量计）的含量不应大于0.5%。 （二）粘土陶粒和陶砂 1、粘土陶粒
注：混合级配的空隙率不应大于50%。
注：实际堆积密度的变异系数不应大于0.1
注：粒型系数是单个陶粒长向最大尺寸与中间截面最小尺雨衣之比值。
粒土陶粒除满足表5-5-7~表5-5-9中所列各项技术要求外，同时达到下列三项指标者为特级品：筛孔尺寸为1/2Dmax的累计筛余（按质量百分比计）应在30%~70%范围内；等级不大于700级，相应的筒压强度提高一级；堆积密度变异系数不大于0.05；筒压强度的变异系数不大于0.13。 2、粘土陶砂
粘土陶砂除满足5-5-10和表5-5-11的技术要求外，其硫酸盐（按三氧化硫百分含量计）的含量不应大于0.5%。
注：细度模数不应大于4.0。
1、页岩陶粒
页岩陶粒除满足表5-5-12~表5-5-14的技术要求外，同时达到下列两项指标者为特级品；密度等级不大于600级，相应的筒压强度提出高一级；堆积密度的变异系数不大于0.05，筒压强度变异系数不大于0.13。
注：混合级配的空隙率不应大于50%。
注：实际堆积密度的变异系数不应大于0.1。
注：粒型系数是单个陶粒长向最大尺寸与中间截面最小尺寸之比值。
2、页岩陶砂
页岩陶砂除满足表5-5-15和表5-5-16的技术要求外，其烧失量不应大于5，硫酸盐（按三氧化硫百分含量计）的含量不应大于0.5%，有机杂质含量，用比色法检验时不应深圳特区于标准色。 注：细度模数不应大于4.0。
人造轻集料应按不同品种分批运输和堆放，避免混杂；在运输和堆放时应保持颗粒混合均匀，采用自然级配时，其堆放高度不宜超过2m，并应护止树叶、泥土和其他有害物质混入；轻砂在堆放和运输时，宜采取防雨措施。
第二节 轻集料混凝土工程施工
一、作业条件 （一）施工准备
(1)根据轻集料混凝土的不同用途、不同技术性能要求，选择和确定不同品种、不同标号的水泥和合适的粗、细集料；
(2)做好轻集料混凝土的试配，并选择和确定合适的混凝土配合比；
(3)根据工程需要，施工前对轻粗集料进行预湿处理。预温时间可根据外界气温条件和集料自
然含水状态而定，一般是提前半天或一天对集料进行淋水、预湿。在气温5℃以下时，则不宜进行预湿处理。
（二）主要机具
（一）轻集料技术要求
(1)保温及结构保温轻集料混凝土用的轻粗集料，其最大粒径不宜大于40mm；结构轻集料混凝土的轻粗集料，其最大粒径不宜大于20mm。
(2)轻粗集料的级配应符合表5-5-19的要求，其自然级配的空隙率不应大于50%。
注：圆球型、普通型、碎石型为轻粗集料的三类粒型；圆球型系指呈圆球状的轻集料，如粉煤灰陶粒、粘土陶粒和磨细成球的页岩陶粒；普通型系指呈非圆球状的轻集料，如页岩陶粒、膨胀珍珠岩；碎石型系指呈碎石状的轻料，如浮石、煤渣和自然煤矸石。
(3)轻砂的细度模数不宜大于4.0；其大于5mm的累计筛余量不宜大于10%（按质量计）。 (4)轻集料的堆积密度等级按表5-5-20划分；其实际堆积密度的变异系数；对圆球型和普通型的轻粗集料不应大于0.10，碎石型的轻集料不应大于0.15。
注：碎石型天然轻集料取斜线以左值，其他碎石型轻集料取斜线以右值。
(6)轻砂天然轻粗集料的吸水率的吸水率不作规定，其他轻粗集料的吸水率不应小于22%。 (7)轻集料中严禁混入煅烧过的石灰石、白云石和硫化铁等体积不稳定的物质。轻集料的有害物质含量和其他性能指标不应大于表5-5-22的规定值。
注：煤渣烧失量可放宽至15%。
（二）轻集料混凝土一般规定
(1)轻集料混凝土的强度等级划分为：CL5.0、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45、CL50。
(2)轻集料混凝土按其表观密度分为十二个等级（表5-5-23）。某一密度等级轻集料混凝土的密度标准值，可取该密度等级干表观密度变化范围的上限值。
三大类（表5-5-24）。
1)全轻混凝土——由轻砂作细集料配制而成的成集料混凝土，如陶料陶砂全轻混凝土； 2)砂轻混凝土——由普通砂或部分普通砂和部分轻砂作细集料配制而成的轻集料混凝土，如粉煤灰陶砂轻混凝土、粘土陶粒砂轻混凝土等。
（一）强度标准值 应按表5-5-26采用。
系数0.80。
注：自然煤矸石混凝土轴心抗拉强度标准值应按表中值乘以系数0.85；对浮石或火山渣混凝土应按表中值乘以
（二）弹性模量
轻集料混凝土的弹性模量与其强度和干表观密度有关，可按表5-5-27取值。
（三）收缩变形标准和徐变系数标准值
按标准试验方法（GBJ82—85）测得的龄期为365d、强度等级为CL20~CL30的轻集料混凝土的收缩变形值、徐变系数标准值不宜大于下列数值：
2注：用膨胀矿球或自然煤矸石作粗集料的混凝土，其弹性模量值可比表列数值提高20%。
收缩变形标准值： 砂轻混凝土 0.850×10-3； 全轻混凝土 1.000×10-3。 徐变系数标准值： 砂轻混凝土2.650。
在缺乏试验资料时，CL20~CL30的砂轻混凝土的收缩值和徐变系数随龄期的变化，可按下列公式计算：
砂轻混凝土2.650。
在缺管试验资料时，CL20~CL30的砂轻混凝土的收缩值和徐变系数随龄期的变化，可按下列公式计算：
砂轻混凝土的收缩值： t
εsk = 78.69+1.2t ×10-3 砂轻混凝土的徐变系数： t0.6
φck = 4.52+0.36t。
式中εsk 、φck ——在龄期为t时的收缩和徐变系数； t ——收缩测试龄期或徐变持荷龄期（d） （四）泊桑比 可按0.2取用。
（五）温度线膨胀系数
在温度为100℃以下时可取7~10×10-6K-1。低密度等级者可取下限，高密度等级者可取上限。 （六）热物理系数
轻集料混凝土在干燥条件下和在平衡含水率条件下的各种热物理系数计算值应满足表5-5-28的要求。
注：1、轻集料混凝土的体积平衡含水率取6%；
2、膨胀矿渣珠混凝土的导热系数可按表列数值降低25%取用或通过试验确定。
（七）抗冻性
应满足表5-5-29的要求。
注：非采暖地区系指最冷月份的平均气温高于-5℃ (八)抗碳化耐久性
按快速碳化标准试验方法试验，其28d的碳化浓度值应符合5-5-30的要求。
注：1、正常湿度系指对湿度为55%~65%； 2、潮湿系指对湿度为65%~80%；
3、碳化深度值相当于在正常大气条件下，即CO2的体积浓度为0.03%、温度为20±3℃环境条件下，自然碳化50年轻集料混凝土的碳化深度。
四、轻集料混凝土配合比设计
(1)轻集料混凝土的配合比设计主要应满足抗压强度、密度和稠度的要求，并以合理使用材料的节约水泥为原则。必要时尚应符合对混凝土性能（如弹性模量、抗冻性等）的特殊要求。
(2)轻集料混凝土的配合比应通过计算和试配确定。混凝土试配强度应按下列公式确定： f´cn = fcn ·K +1.645σ
式中f´cn——轻集料混凝土的试配抗压强度（MPa）； fcn ·（MPa）； K——轻集料混凝土强度标准值（即强度等级）
σ ——轻集料混凝土强度的总体标准差（MPa）
积法。配合比计算中粗细集料用量的计算以干燥状态为准。 （二）设计参数选择
(1)配制轻集料混凝土用的水泥品种和标号可参照表5-5-32选用。当配制低强度等级混凝土采用高标号水泥时，其掺量可通过试验确定加入火山灰质掺合料，以保证其稠度符合要求。
5-5-34。
3） 表5-5-33
注：1、表中横线以上为采用425号水泥时的水泥用量值，横线以下为采用525号水泥时水泥用量值，采用其他标号水泥时，可按水泥用量调整系数调整。
2、表中下限值适用圆球型和普通型轻粗集料，上限适用于碎石型轻粗集料及全轻混凝土。
3、最高水泥用量不宜超过550kg/m3。
在内的净用水量与水泥用量之比；配制全轻混凝土时，允许以总水灰比表示，但必须加以说明，总水灰比系指包括轻集1h吸水量在内的总用水量与水泥用量之比。
轻集料混凝土最大水灰比和最小水泥用量的限制应符合表5-5-35的规定。
2、水泥用量不包括掺合料。
注：1、严寒地区指最寒冷月份的月平均温度低于-15℃者；寒冷地区指最寒冷月份的月平均温度处于-5~-15℃者。
轻集料混凝土的净用水量可根据施工要求和稠度（坍落度或维勃稠度）参照表5-5-36选用。
注：1、表中值适用于圆球型和普通型轻粗集料，对于碎石型轻粗集料需按表中值增加10kg左右的用水量。 2、表中值适用于砂轻混凝土，若采用轻砂时，需取轻砂1h吸水谋吸水量为附加水量；若无轻砂吸水率数据时，也可适当增加用水量，最后按施工稠度的要求进行调整。
(4)轻集料混凝土的砂率应以体积砂率表示，即细集料体积与粗集料总体积之比。体积可用密实体积或松散体积表示，其对应的砂率即密实体积砂率或松散体积砂率。轻集料混凝土的砂率可按表5-5-37选用。当采用松散体积法设计配合比时，粗细集料松散状态的总体可按表5-5-38选用。 注：1、当细集料采用普通砂和轻砂混合使用时，宜取中间值，并按普通砂和轻砂的混合比例进行插入计算；
2、采用圆球型轻粗集料时，宜取表中值下限，采用碎石型时，则取上限。
注：1、当采用膨胀珍珠岩砂时，宜取表中上限值。 2、混凝土强度等级较高时，宜取表中上限值。
(5)当采用粉煤灰作掺合料时，粉煤灰取代水泥百分率，超量系数等参数的选择，应参照JGJ28—86《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》第五章的有关规定执行。
(6)轻集料混凝土允许采用各种化学外加剂，外加剂质量应符合有关标准要求，其合理掺量通过试验确定。
（三）配合比计算与调整
(1)砂轻混凝土宜采用绝对体积法进行配合比计算，即按每立方米混凝土的绝对体积为各组成材料的绝对体积之和进行计算。
绝对体积法计算配合比应按以下步骤进行：
1)根据设计要求的轻集料混凝土的强度等级、密度和等级和混凝土的用途，确定粗细集料的种类和粗集料的最大粒径；
2)测定粗集料的堆积密度、颗粒表观密度、筒压强度和1h吸水率，并测定细集料的堆积密度和相对密度；
3)计算混凝土试配强度； 4)确定水泥品种和水泥标号； 5)选择水泥用量；
6)根据制品生产工艺和施工条件要求的混凝土稠度指标，确定净用水量； 7)根据轻集料混凝土的用途，选用密实体积砂率：
8)按下列公式计算粗细集料的用量；
Vs = [1-（mc/dc+mwn/ρw）÷1000]×Sp ms =Vs×ρs×1000
Va = [1-（mc/dc+mwn/ρw+ ms/ρs）÷1000] ma =Va×ρap
式中Vs ——每1m3混凝土的细集料体积（m3）； ms——每1m3混凝土的细集料用量（kg）； mc——每1m3混凝土的水泥用量（kg）； mwn——每1m3混凝土的净用水量（kg）； Sp——密实体积砂率（%）；
Va——每1m3混凝土的轻粗集料体积（m3）； ma——每1m混凝土的轻粗集料用量（kg）；
ρc——水泥的相对密度，可取ρc =2.9~3.1； ρw——水的密度，可取ρw =1.0；
ρs——细集料的密度，采用普通砂时，为砂的相对密度，可取ρs =2.6；采用轻砂时，为轻砂的颗粒表观密度（ρsp单位为g/cm3）；
ρap——轻粗集料的是非曲直粒表观密度（kg/m3）；
9）根据净用水量和附加水量的关系，按下式计算总用水量： mwt=mwn+mwa
式中mwt——每m混凝土的总用水量（kg）； mwn——每m混凝土的净用水量（kg）； mwa——每m混凝土的附加水量（kg）。 附加水量的计算参见表5-5-39。
注：1、ma·ωs分别为粗、细集料的1h吸水率。
2、当轻集料含水时，必须在附加水量中扣除自然含水量。
10)按下式计算混凝土干表观密度（ρcp）并与设计要求的干表观密度进行对比，如其误差大
于3%，则应重新调整和计算配合比。 ρcp =1.15mc+ma+ms
(2)全轻混凝土宜采用松散体积法进行配合比计算，即以给定每1m混凝土的粗细集料松散总体积为基础进行计算，然后按设计要求的混凝土干表观密度为依据进行校核，最后通过试验调整得出配合比。
松散体积法计算配合比应按以下步骤进行：
1)根据设计要求的轻集料混凝土的强度等级、密度等级和混凝土的用途，确定粗细集料的种类和粗集半的最大粒径；
2)测定粗集料的堆积密度、筒压强度和1h吸水率，并测定细集料的堆积密度； 3)计算混凝土试配强度； 4)确定水泥品种和水泥标号； 5)选择水泥用量；
6)根据施工稠度的要求，选择净用水量； 7)根据混凝土用途，选取松散体积砂率；
8)根据粗细集料的类型，选用粗细集料总体积，并按下列公式计算每1m3混凝土的粗细集料用量： VS = Vt × Sp ms =Vs×ρjs Va =Vt - Vs ma =Va×ρjc
式中VS、Va 、Vt——分别为细集料、粗集料和粗细集料的松散体积（m3）； ms 、ma ——分别为细集料和粗集料的用量（kg）；
Sp——松散体积砂率（%）；
ρis、ρjc——分别为细集料和粗集料的堆积密度（kg/m3）
9)根据净用水量和附加水量的关系，按下式计算总用水量：
mwt = mwn+ mwa
式中符号意义同前；附加水量计算参见表5-5-39。
10)按下式计算混凝土干表观密度（ρcd），并与设计要求的干表观密度进行对比，如其误差大于3%，则应重新调整和计算配合比。
ρcd = 1.15mc+ma+ms
(3)根据粗集料的预湿处理方法和细集料的品种，附加水量按表5-5-39所列公式计算。 (4)粉煤灰轻集混凝土的配合比计算步骤如下：
1)计算基准轻集料混凝土的配合比；
2)粉煤灰取代水泥率按表5-5-40的要求确定；
coc轻集料混凝土的水泥用量： mc = mco（1-βc）
4)根据所用粉煤灰级别和混凝土强度等级，选取粉煤灰的超量系数（δc在1.2~2.0范围内选取，）并按下式计算粉煤灰掺量（mf）： mf =δc（mco-mc）
5)分别计算每1m粉煤灰轻集料混凝土中水泥、粉煤灰和细集料的绝对体积；按粉煤超出水泥的体积，扣除同体积的细集料用量；
6)用水量保持与基准混凝土相同，通过试配，以符合调度要求来调整用水量； 7)混凝土配合比通过试配予以调整。
(5)计算得出的轻集料混凝土配合比必须通过试配予以调整。配合比的调整应按下列步骤进行：
1)以计算的混凝土配合比为基础，再选取两个相邻的水泥用量（用水量不变），分别按三个配合比拌制混凝土拌合物；测定拌合物的稠度，高速用水量，以达到要求和稠度为止；
2)按校正后的三个混凝土配合比进行试配，算验混凝土拌合物的稠度和振实湿表观密度，制作确定混凝土抗压强度准值的试块，每种配合比至少应制作一组；
3)标准养护28d后，测定混凝土抗压强度和干表观密度。最后以既能达到设计要求的混凝土配制强度和干表观密度又具有最小水泥用量的配合比作为选定的配合比； 4)对选定的配合比进行重量校正。其方法是选按下式计算出轻集混凝土的计算湿表观密度（ρ，然后再与拌合物的实测振实湿表观密度（ρco）相比，按公式计算校正系数（η）； cc）
ρco = ma + ms + mc + mwt
式中ρcc——按配合比各组成材料的计算湿表观密度（kg/m3）； ρco——混凝土拌合物的实测振实湿表观密度（kg/m3）；
ma 、ms 、mc 、mwt——分别为配合比计算所得的粗集料、细集料、水泥用量和总用水量（kg/m3）。 5)对选定配合比中的各项材料用量均乘以校正系数η即为最终的配合比设计值。 五、施工工艺
（一）拌合物的拌制
(1)为调整轻集料混凝土用水量和确定施工用混凝土配合比，应对轻集料的含水率进行测定。其原则是：1、在批量拌制轻集料混凝土拌合物前进行测定；2、在批量生产过程中经常抽查测定；3、雨天施工或发现拌合物稠度反常时进行测定。
(2)轻集料混凝土生产时，砂轻混凝土拌合物中的各组分材料应用质量计量；全轻混凝土拌合
物中的轻集料组分可采用体积计量，但要按质量进行校核。粗、细集料、掺合料的质量计量允许偏差为±3%，水、水泥和外加剂的质量计量允许偏差±2%。
(3)搅拌轻集料混凝土拌合物用的搅拌机应有所选择。全轻混凝土、干硬性的砂轻混凝土和采用堆积密度在500kg/m3以下的轻粗集料配制的干硬性或塑性的砂轻混凝土宜采用强制式搅拌机；采用堆积密度在500kg/m3以上的轻粗集料配制的塑性砂轻混凝土可采用自落式搅拌机。
(4)轻集料混凝土搅拌，可按粗集料预湿处理和粗集料未经预湿处理两种情况确定工艺流程（图5-5-1）。
(b)
图5-5-1 轻集料混凝土搅拌工艺流程
（a）粗集料预湿处理时；（b）粗集料未经预湿处理时
注：1、用自落式搅拌机时，全部加料完毕后的的拌合时间宜增加1min。
2、当拌制全轻或干硬性砂轻混凝土时，全部加料完毕后的拌合时间应适当增加1~1.5min，但总拌合时间不宜大于5min。
3、粗集料不采取预湿处理时，粉状外加剂加入后，适当延长搅拌时间0.5~1min。 4、采用卧轴强制式搅拌机时，拌合时间可适当减少。
(5)对强度低而易破碎的轻集料，搅拌时要严格控制混凝土的搅拌时间。
(6)外加剂应在轻集料吸水后加入。当用预湿粗集料时，液体外加剂可与净用水量同时加入；当用于粗集料时，液状外加剂应与剩余水同时加入。 （二）拌合物的运输
(1)施工中应尽量缩短轻集料混凝土的运输距离和运输时间，宜用吊斗直接由搅拌机出料口吊至作业面浇筑，避免或减少中途倒运、更换容器等；在停放或运输过程中，若产生拌合物稠度损失或离析较重时，浇筑前宜采用人工二次拌合。
(2)拌合物从搅拌机卸料起到浇筑入模止的延续时间不宜超过45min。
(3)坍落度大于8cm的塑性、半流动性或流动性混凝土，可采用泵送方法施工。 （三）浇筑和成型
(1)轻集料混凝土拌合物应采用机械振捣成型。对流动性大、能满足强度要求的塑性拌合物以及结构保温类和保温类轻集料混凝土拌合物，可采用人工插抗捣成型。用干硬性拌合物浇筑的配筋预制构件，宜采用振动台和表面加压（加压重力约0.2N/cm2）成型。现场浇筑的竖向结构物（如大模板或滑模施工的墙体），每层浇筑高度宜控制在30-50cm。拌合物浇筑倾落高度大于2m时，应加串筒、斜槽、溜管等辅助工具，避免拌合物离析。
(2)浇筑上表面积较大的构件，若厚度在20cm以下，可采用表面振动成型；厚度大于20cm，宜先用插入式振捣器振捣密实后，再采用表面振捣。
(3)用插入式振捣器振捣时，其插入间距不应大于振动作用半径的一倍。连续多层浇筑时，插入式振捣器应插入下层拌合物约5cm。
(4)振捣延续时间以拌合物捣实为准，振捣时间不宜过长，以防集料上浮。振动时间随混入砂浆中，然后将表面用木抹子抹平。
(5)在振捣过程中，当表层集料出现外露上浮现象时，可用木拍将外露集料拍压，使其混入砂浆中，然后将表面用木抹子抹平。 （四）养护和缺陷修补 (1)采用自然养护时，应避免由于表面失水太快，而出现表面网状裂纹，在脱模后应及时覆盖，或喷水养护。
(2)采用加热养护时，成型后静停时间不应少于2h，以避免混凝土表面产生起皮、酥松等现象。 (3)采用一般加热养护（非密闭或加压养护）时，升温速度不宜太快；当采用热拌混凝土时，则允许快速升温。
(4)采用自然养护的湿养护时间，用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、矿渣水泥拌制的混凝土，养护时间不少于7d；用粉煤灰水泥、火山灰水泥拌制的及在施工中掺缓凝型外加剂的混凝土，养护时间不少于14d。构件用塑料薄膜覆盖养护时，要保持密封。
(5)结构保温类和保温类轻集料混凝土构件、构筑物的缺陷，当其深度在2cm以上且面积较大时，宜用原配比的砂浆修补。 六、质量检验和要求
(1)对轻集料应定期检验其堆积密度、含水率、吸水率、颗粒级配、筒压强度或强度标号等技术性能，必要时尚应检验其他项目。
(2)检验拌合物应检查拌合物各组成材料的重量是否与配合比相符，每台班至少一次；检验拌合物的坍落度或维勃稠度以及密度，每台班至少一次。
(3)混凝土强度的检验，每100盘不超过100m3的同配合比混凝土，取样次数不得少于一次；每一工作班拌制的同配合比混凝土不足100盘时，其取样次数不得少于一次。轻集料混凝土强度检验评定方法按GBJ107-87《混凝土强度检验评定标准》执行。 (4)混凝土干表观密度的检验，连续生产的预制厂及商品混凝土搅拌站，对同配合比的混凝土，每月不少于4次；单项工程，每100m3混凝土至少一次，不足100m3，者亦按100m3计算。混凝土干表观密度检验结果的平均值应在设计值在103%以内。
(5)保温类和结构保温类的轻集料混凝土，当原材料、配合比、混凝土表观密度发生变化时，应及时测定混凝土的导热系数及其他要求的物理力学性能指标。
(6)对轻集料混凝土工程或构件的外观质量要求，其表面应振捣密实，不露筋，无蜂窝麻面，无外露陶粒；现浇轻集料混凝土墙体的允许偏差为：墙面垂直10mm，表面平整8mm，截面尺寸+8、-5mm。