玻化微珠保温混凝土在高温后的热工性能研究

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发布时间：2021-09-06

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玻化微珠保温混凝土在高温后的热工性能研究
任国鹏，杜薇，张泽平
(太原理工大学建筑与土木工程学院，山西太原030024)
摘要：在玻化微珠保温混凝土高温试验的基础上，通过对玻化微珠保温混凝土导热系数的测定和质量热容的理论计算，得出
了玻化微珠保温混凝土的主要热工参数，并且确定了玻化微珠保温混凝土导热系数与温度的本构关系。
关键词：玻化微珠保温混凝土；高温；导热系数
中图分类号： TU528．01 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2013)03—0055—02
Study on thermal properties of glazed hollow bead insulation concrete after high temperature
REN Guo-pcng，D【，Wei，ZHANGzc-p~ng
(DepartmentofCivilEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)
Abstract： Basedonthethermal experimentofglazedhollowbeadinsulation concrete，it showedthetherm al conductivityofglazedbead
insulation concrete and specific heat theory，obtain glaz ed bead insulation concrete therm al parameters，and determine the therm al
conductivity and temperature ofthe glazed bead insulation concrete constitutive relationship．
Keywords： glazedhollowbeadinsulation cancrete；hightemperature；thermal conductivity
0 引言
玻化微珠保温混凝土是在普通混凝凝土中掺人一种
轻质绝热保温材料及一些掺合料和添加剂，使其既具有普
通混凝土的力学性能，又具有保温性能的一种新型建筑节
能材料，然而由于其骨料与其他混凝土骨料的差异，可能
使其高温后的热工性能与其他混凝土有所不同，因此研究
玻化微珠保温混凝土在高温后的热工性能是很有必要的。
混凝土的热工参数主要是指导热系数A 、质量热容、质量
密度P。和热膨胀系数。。其中，导热系数的影响因素主要为
骨料类型、孔隙率、干湿状态；质量热容cc随着温度的升
高增长地比较缓慢，骨料类型、配合比、含水率对质量热容
的影响不大；热膨胀系数与混凝土的配合比、龄期、试件
尺寸、加热速率、试件是否实心以及外界环境等有关f1]。本
试验旨在通过玻化微珠保温混凝土高温试验以及理论分
析，确定其导热系数以及质量热容等热工参数。
1 玻化微珠保温混凝土的导热系数
混凝土的导热系数衡量混凝土传导热量的能力，其定
义为在稳定的传热条件下，单位温度梯度下单位时间内通
过单位面积的热量，单位是w／(m·K)。影响混凝土导热系
数的主要因素有：骨料类型，含水率和配合比。骨料又分为
粗骨料和细骨料，其中粗骨料对混凝土的热工性能起决定
作用。普通混凝土中的粗骨料类型多为火山岩、水成岩破碎
而成的碎石或卵石，孔隙率很小，其导热性主要由矿物成
收稿日期：2012-09-20
分、结晶特征和颗粒的结构状况所决定，其中矿物成分对
混凝土导热系数影响最大。
玻化微珠保温混凝土作为一种新型的建筑节能材料，
为了能够推广其在市场上的应用，研究它的热工性能是很
有必要的。本试验对玻化微珠保温混凝土的导热系数进行
了研究。
1．1 玻化微珠保温混凝土在高温下导热系数测定
试验
1．1．1 原材料选用
(1)玻化微珠：一种无机物玻璃质矿物材料，由火山岩
碎成矿砂，经过特殊膨化烧结加工而成，产品呈不规则球
状体颗粒，内部为空腔结构，表面波化封闭，理化性能稳
定，具有质轻，隔热，防火，耐高低温，抗老化，吸水率小等
优良特性。本试验采用国家高新技术企业太原市思科达科
技发展有限公司生产的玻化微珠产品，密度120 egL。
(2)水泥：山西太原狮头水泥厂生产的P·042-5级水泥。
(3)砂：堆积密度1 460 kg／m ，细度模数2．4。
(4)水：自来水。
(5)外加剂：为了宽口径发展玻化微珠保温混凝土的
试验，本次试验并未采用之前自制的专用I、n、III型外加剂，
而是重新配制了外加剂。
1．1．2 试块的制作
试块制作所用的混凝土均用搅拌机搅拌，投料顺序：将
事先筛好的密度为120 g门L的玻化微珠放入卧式搅拌机