轻骨料混凝土由于其轻骨料具有颗粒表观密度小、总表面积大、易于吸水等特点，所以其拌合物适用的流动范围比较窄，过大的流动性会使轻骨料上浮、离析；过小的流动性则会使捣实困难。流动性的大小主要取决于用水量，由于轻骨料吸水率大，因而其用水量的概念与普通混凝土略有区别。加入拌合物中的水量称为总用水量，可分为两部分，一部分被骨料吸收，其数量相当于1h的吸水量，这部分水称为附加用水量，其余部分称为净用水量，使拌合物获得要求的流动性和保证水泥水化的进行。净用水量可根据混凝土的用途及要求的流动性来选择。另外，轻骨料混凝土的和易性也受砂率的影响，尤其是采用轻细骨料时，拌合物和易性随着砂率的提高而有所改善。轻骨料混凝土的砂率一般比普通混凝土的砂率略大。
对于轻骨料混凝土，由于轻骨料自身强度较低，因此其强度的决定因素除了水泥强度与水灰比（水灰比考虑净用水量）外，还取决于轻骨料的强度。与普通混凝土相比，采用轻骨料会导致混凝土强度下降，并且骨料用量越多，强度降低越大，其表观密度也越小。
轻骨料混凝土的另一特点是，由于受到轻骨料自身强度的限制，因此，每一品种轻骨料只能配制一定强度的混凝土，如要配制高于此强度的混凝土，即使降低水灰比，也不可能使混凝土强度有明显提高，或提高幅度很小。
轻骨料混凝土的变形比普通混凝土大，弹性模量较小，约为同级别普通混凝土的50%～70%，制成的构件受力后挠度较大是其缺点。但因极限应变大，有利于改善构筑物的抗震性能或抵抗动荷载能力。轻骨料混凝土的收缩和徐变比普通混凝土相应地大20%～50%和30%～60%，热膨胀系数则比普通混凝土低20%左右。
（三）轻骨料混凝土的制作与使用特点
1．轻骨料本身吸水率较天然砂、石为大，若不进行预湿，则拌合物在运输或浇注过程中的坍落度损失较大，在设计混凝土配合比时须考虑轻骨料附加水量。
2．拌合物中粗骨料容易上浮，也不易搅拌均匀，应选用强制式搅拌机作较长时间的搅拌。轻骨料混凝土成型时振捣时间不宜过长，以免造成分层，最好采用加压振捣。 3．轻骨料吸水能力较强，要加强浇水养护，防止早期干缩开裂。 （四）轻骨料混凝土配合比设计要点
轻骨料混凝土配合比设计的基本要求与普通混凝土相同，但应满足对混凝土表观密度的要求。 轻骨料混凝土配合比设计方法与普通混凝土基本相似，分为绝对体积法和松散体积法。砂轻混凝土宜采用绝对体积法，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。松散体积法宜用于全轻混凝土，即以给定每立方米混凝土的粗细骨料松散总体积为基础进行计算，然后按设计要求的混凝土表观密度为依据进行校核，最后通过试拌调整得出（详见规范JG51—90）。
轻骨料混凝土与普通混凝土配合比设计中的不同之处主要有两点，一是用水量为净用水量与附加用水量两者之和；二是砂率为砂的体积占砂石总体积之比值。 二、多孔混凝土
多孔混凝土中无粗、细骨料，内部充满大量细小封闭的孔，孔隙率高达60%以上。多孔混凝土可分为加气混凝土和泡沫混凝土两种。近年来，也有用压缩空气经过充气介质弥散成大量微气泡，均匀地分散在料浆中而形成多孔结构。这种多孔混凝土称为充气混凝土。
根据养护方法不同，多孔混凝土可分为蒸压多孔混凝土和非蒸压（蒸养或自然养护）多孔混凝土两种。由于蒸压加气混凝土在生产和制品性能上有较多优越性，以及可以大量地利用工业废渣，故近年来发展应用较为迅速。
多孔混凝土质轻，其表观密度不超过1000kg/m，通常在300～800kg/m之间；保温性能优良，导热系数随其表观度降低而减小，一般为0.09～0.17W/m·k；可加工性好，可锯、可刨、可钉、可钻，并可用胶粘剂粘结。
（一）蒸压加气混凝土
蒸压加气混凝土是用钙质材料（水泥、石灰）、硅质材料（石英砂、尾矿粉、粉煤灰、粒状高炉矿渣、页岩等）和适量加气剂为原料，经过磨细、配料、搅拌、浇注、切割和蒸压养护（在压力为0.8MPa～1.5MPa
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下养护6～8h）等工序生产而成。
加气剂一般采用铝粉膏，它能迅速与钙质材料中的氢氧化钙发生化学反应产生氢气，形成气泡，使料浆形成多孔结构。其化学反应过程如下：
除铝粉膏外，也可采用双氧水、碳化钙、漂白粉等作为加气剂。
蒸压加气混凝土通常是在工厂预制成砌块或条板等制品。蒸压加气混凝土砌块按其强度和表观密度划分产品等级。根据我国《蒸压加气混凝土砌块》（GB/T11968－1997）规定。
表4-27 蒸压加气混凝土砌块的立方体抗强度 强度等级 平均值/MPa ≥ 单块最小值/MPa ≥ A1.0 1.0 0.8 A2.0 2.0 1.6 A2.5 2.5 2.0 A3.5 3.5 2.8 A5.0 5.0 4.0 A7.5 7.5 6.0 A10 10 8.0 强度级别分为A1.0，A2.0，A2.5，A3.0，A3.5，A5.0，A7.5，A10共七个级别，其强度平均值和单块最小值应分别满足表4－27的要求。体积密度级别分为B03，B04，B05，B06，B07，B08共六个级别。各强度级别和密度级别的要求见表4-28。
表4-28 蒸压加气混凝土砌块的强度级别和密度级别 密度等级 优等品（A） 强度级别 一等品（B） 合格品（C） A1.0 A2.0 B03 B04 B05 A3.5 A3.5 A2.5 B06 A5.0 A5.0 A3.5 B07 A7.5 A7.5 A5.0 B08 A10.0 A10.0 A7.5 蒸压加气混凝土砌块在温度为20±2℃、相对湿度为41%～45%的条件下，测定的干燥收缩值不大于0.5mm/m。表观密度为B03，B04，B05的导热系数分别小于0.10 W/m·k ，0.12 W/m·k ，0.14W/m·k，可用作保温层。
蒸压加气混凝土砌块适用于承重和非承重的内墙和外墙。强度等级A3.5级、密度等级B05和B06级的砌块用于横墙承重的房屋时，其楼层数不得超过三层。总高度不超过10m; 强度等级A5.0级、密度等级B06级和B07级的砌块，一般不宜超过五层，总高度不超过16m。蒸压加气混凝土砌块可用作框架结构中的非承重墙。
加气混凝土条板可用于工业和民用建筑中，作承重和保温合一的屋面板和隔墙板。条板均配有钢筋，钢筋必须预先经防锈处理。另外，还可用加气混凝土和普通混凝土预制成复合墙板，用作外墙板。蒸压加气混凝土还可做成各种保温制品，如管道保温壳等。
蒸压加气混凝土的吸水率大，且强度较低，所以其所用砌筑砂浆及抹面砂浆与砌筑砖墙时不同，需专门配制。墙体外表面必须作饰面处理，与门窗固定方法也与砖墙不同。 （二）泡沫混凝土
泡沫混凝土是将由水泥等拌制的料浆与由泡沫剂搅拌造成的泡沫混合搅拌，再经浇注、养护硬化而成的多孔混凝土。
配制自然养护的泡沫混凝土时，水泥强度等级不宜低于32.5，否则强度太低。当生产中采用蒸汽养护或蒸压养护时，不仅可缩短养护时间，且能提高强度，还能掺用粉煤灰、煤渣或矿渣，以节省水泥，甚至可以全部利用工业废渣代替水泥。如以粉煤灰、石灰、石膏等为胶凝材料，再经蒸压养护，制成蒸压泡沫混凝土。
泡沫混凝土的技术性质和应用，与相同表观密度的加气混凝土大体相同。也可在现场直接浇注，用作屋面保温层。
三、大孔混凝土
大孔混凝土指无细骨料的混凝土，按其粗骨料的种类，可分为普通无砂大孔混凝土和轻骨料大孔混凝土两类。普通大孔混凝土是用碎石、卵石、重矿渣等配制而成。轻骨料大孔混凝土则是用陶粒、浮石、碎砖、煤渣等配制而成。有时为了提高大孔混凝土的强度，也可掺入少量细骨料，这种混凝土称为少砂混凝土。
普通大孔混凝土的表观密度在1500～1900kg/m之间，抗压强度为3.5～10MPa。轻骨料大孔混凝土的表现密度在500～1500kg/m之间，抗压强度为1.5～7.5MPa。
大孔混凝土的导热系数小，保温性能好，收缩一般较普通混凝土小30%～50%，抗冻性优良。 大孔混凝土宜采用单一粒级的粗骨料，如粒径为10～20mm或10～30mm。不允许采用小于5mm和大于40mm的骨料。水泥宜采用等级为32.5或42.5的水泥。水灰比（对轻骨料大孔混凝土为净用水量的水灰比）可在0.30～0.40之间取用，应以水泥浆能均匀包裹在骨料表面不流淌为准。
大孔混凝土适用于制做墙体小型空心砌块、砖和各种板材，也可用于现浇墙体。普通大孔混凝土还可制成滤水管、滤水板等，广泛用于市政工程。
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第十一节 特种混凝土
一、抗渗混凝土
抗渗混凝土系指抗渗等级不低于P6级的混凝土。即它能抵抗0.6MPa静水压力作用而不发生透水现象。为了提高混凝土的抗渗性，通常采用合理选择原材料、提高混凝土的密实程度以及改善混凝土内部孔隙结构等方法来实现。目前，常用的防水混凝土的配制方法有以下几种。 （一）富水泥浆法
这种方法是依靠采用较小的水灰比，较高的水泥用量和砂率，提高水泥浆的质量和数量，使混凝土更密实。
防水混凝土所用原材料应符合下列要求：
（1）水泥强度等级不宜低于32.5，其品种应按设计要求选用，当有抗冻要求时，应优先选用硅酸盐水泥；
（2）粗骨料的最大粒径不宜大于40mm，其含泥量不得大于1%，泥块含量不得超过0.5%； （3）细骨料的含泥量不得大于3%，泥块含量不得大于1%； （4）外加剂宜采用防水剂、膨胀剂、引气剂或减水剂。 防水混凝土配合比计算应遵守以下几项规定：
（1）每立方米混凝土中的水泥用量（含掺合料）不宜少于320kg； （2）砂率宜为35%～40%；灰砂比宜为1:2～2.5； （3）防水混凝土的最大水灰比应符合表4-29规定。
表4-29 防水混凝土的最大水灰比限值 抗渗等级 C20～C30 C30以上 （二）骨料级配法
骨料级配法是通过改善骨料级配，使骨料本身达到最大密实程度的堆积状态。为了降低空隙率，还应加入约占骨料量5%～8%的粒径小于0.16mm的细粉料。同时严格控制水灰比、用水量及拌合物的和易性，
P6 0.60 0.55 P8～P12 0.55 0.50 P12以上 0.50 0.45 使混凝土结构致密，提高抗渗性。 （三）外加剂法
这种方法与前面两种方法比较，施工简单，造价低廉，质量可靠，被广泛采用。它是在混凝土中掺入适当品种的外加剂，改善混凝土内孔结构，隔断或堵塞混凝土中各种孔隙、裂缝、渗水通道等，以达到改善混凝土抗渗的目的。常采用引气剂（如松香热聚物）、密实剂（如采用FeCl3防水剂）、高效减水剂（降低水灰比）、膨胀剂（防止混凝土收缩开裂）等。 （四）采用特种水泥
采用无收缩不透水水泥、膨胀水泥等来拌制混凝土，能够改善混凝土内的孔结构，有效提高混凝土的致密度和抗渗能力。 二、耐热混凝土
耐热混凝土是指能长期在高温（200～900℃）作用下保持所要求的物理和力学性能的一种特种混凝土。
普通混凝土不耐高温，故不能在高温环境中使用。其不耐高温的原因是：水泥石中的氢氧化钙及石灰岩质的粗骨料在高温下均要产生分解，石英砂在高温下要发生晶型转变而体积膨胀，加之水泥石与骨料的热膨胀系数不同。 所有这些，均将导致普通混凝土在高温下产生裂缝，强度严重下降，甚至破坏。 耐热混凝土是由合适的胶凝材料、耐热粗、细骨料及水，按一定比例配制而成。根据所用胶凝材料不同，通常可分为以下几种： （一）矿渣水泥耐热混凝土
矿渣水泥耐热混凝土是以矿渣水泥为胶结材料，安山岩、玄武岩、重矿渣、粘土碎砖等为耐热粗、细骨料，并以烧粘土、砖粉等作磨细掺合料，再加入适量的水配制而成。耐热磨细掺合料中的二氧化硅和三氧化铝在高温下均能与氧化钙作用，生成稳定的无水硅酸盐和铝酸盐，它们能提高水泥的耐热性。矿渣水泥配制的耐热混凝土其极限使用温度为900℃。 （二）铝酸盐水泥耐热混凝土
铝酸盐水泥耐热混凝土是采用高铝水泥或硫铝酸盐水泥、耐热粗细骨料、高耐火度磨细掺合料及水配制而成。这类水泥在300～400℃下其强度会发生急剧降低，但残留强度能保持不变。到1100℃时，其结构水全部脱出而烧结成陶瓷材料，则强度重又提高。常用粗、细骨料有碎镁砖、烧结镁砖、矾土、镁铁矿和烧粘土等。铝酸盐水泥耐热混凝土的极限使用温度为1300℃。 （三）水玻璃耐热混凝土
水玻璃耐热混凝土是以水玻璃作胶结材料，掺入氟硅酸钠作促硬剂，耐热粗、细骨料可采用碎铁矿、镁砖、铬镁砖、滑石、焦宝石等。磨细掺合料为烧粘土、镁砂粉、滑石粉等。水玻璃耐热混凝土的极限使用温度为1200℃。施工时严禁加水；养护时也必须干燥，严禁浇水养护。 （四）磷酸盐耐热混凝土
磷酸盐耐热混凝土是由磷酸铝和高铝质耐火材料或锆英石等制备的粗、细骨料及磨细掺合料配制而成，目前更多的是直接采用工业磷酸配制耐热混凝土。这种混凝土具有高温韧性强、耐磨性好、耐火度高的特点，其极限使用温度为1500～1700℃。磷酸盐耐热混凝土的硬化需在150℃以上烘干，总干燥时间不少于24h，硬化过程中不允许浇水。
耐热混凝土多用于高炉基础、焦炉基础，热工设备基础及围护结构、护衬、烟囱等。 三、耐酸混凝土
能抵抗多种酸及大部分腐蚀性气体侵蚀作用的混凝土称为耐酸混凝土。 （一）水玻璃耐酸混凝土
水玻璃耐酸混凝土由水玻璃作胶结料，氟硅酸钠作促硬剂，与耐酸粉料及耐酸粗、细骨料按一定比例配制而成。耐酸粉料由辉绿岩、耐酸陶瓷碎料、石英质材料磨细而成。耐酸粗、细骨料常用石英岩、辉绿岩、安山岩、玄武岩、铸石等。水玻璃耐酸混凝土的配合比一般为水玻璃：耐酸粉料：耐酸细骨料：耐酸粗骨料=0.6～0.7:1:1:1.5～2.0。水玻璃耐酸混凝土养护温度不低于10℃，养护时间不少于6天。
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