玻化微珠再生保温混凝土配合比优化设计

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发布时间：2021-09-06

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玻化微珠再生保温混凝土配合比优化设计
陈春红，朱平华，田斌
(常州大学土木工程系，213164)
摘要：考虑再生混凝土综合性能，选取再生粗、细骨料取代率、水胶比和破化微殊掺量作为关键影响因素，以
抗压强度、抗折强度、保温性能和抗冻性能作为评价指标，设计了再生混凝土配合比正交试验，并运用功效系数法进
行了分析。结果表明，水胶比对再生混凝土的抗压强度和抗冻性能影响最大；随着再生粗、细骨料取代率增大，混凝
土的力学强度下降；玻化微珠掺量的增加会降低再生混凝土的力学强度，但对其保温性能具有明显的改善作用。通
过验证试验发现，只要合理配置，可以配制28d抗压强度达到20MPa、导热系数为O．34 W／(m·K)的玻化微殊再生保
温混凝土墙体材料。
关键词：再生混凝土；配合比；优化设计；功效系数法；导热系数
Abstract：Considering the performance of recycled aggregate concrete comprehensively，four factors including re·
placement rates of recycled coarse and fine aggregate，water cement ratio and glazed hollow bead content are selected as
key factors，and the compressive strength，flexural strength，thermal conductivity and frost resistance are took as evaluation
indices．Orthogonal tests are designed to get the optimal mix proportion，and eficacy coefficient method is used to analyze
the test results．The analysis results show that compressive strength and frost resistance of the concrete are most affected
by water cement ratio．Mechanical strength of the concrete is deteriorated with increasing the contents of recycled aggre—
gate and glazed hollow bead，but thermal insulation property of the concrete is significantly improved．In addition，the veilfication
test results show that 28d compressive strength of the glazed hollow bead recycled insulation concrete can reach
20MPa，and its insulation resistance can achieve 0．34 W／(m·K)if it’S designed proper／y．
Key word：Recycled aggregate concrete；Mix proportion；Optimization design；Eficacy coeficient method；Therm al
conductivity
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1000—4637(2014)04—67—04
0 前言
再生骨料混凝土是指废弃混凝土经过解体、破
碎、筛分等再加工过程，形成再生骨料，部分或全部
代替天然骨料配制而成的一种新型混凝土。再生骨
料混凝土能够解决我国每年产生的大量混凝土固
体废弃物的堆放和处理问题，不仅有利于保护天然
骨料资源免于枯竭，也能减轻对环境的破坏，具有
巨大的环保效应和潜在的经济效应，其研究及应用
日益受到重视【 -2]。建筑节能作为整个节能工程的重
要组成部分，已成为我国的重大战略问题。而普通
混凝土保温性能较差，导热系数高达1．74W／fm·K1，
不能满足建筑物保温节能的要求，这就使得具有保
温节能要求的混凝土建筑物必须使用其它保温材
料来达到保温效果．这不但增加建造成本，且不利
于建筑物结构受力和安全。因此，研究开发同时兼
具物理力学性能和保温性能的混凝土，符合绿色、
环保的高效益生态建筑材料的发展趋势。玻化微珠
基金项目：国家自然科学基金项目(51278073)；常州市科技
支撑计划项目(CE20135043)。
是一种环保型高性能无机轻质绝热材料，安定性
好，防火，耐候耐老化性强，可用于建筑节能、耐火
材料和防火吸音等行业『3]。因此，试验中采用玻化微
珠来改善再生骨料}昆凝土的保温性能。
配合比优化设计与混凝土的性能密切相关，是
制备再生保温混凝土的关键技术之一。试验选定再
生粗、细骨料的取代率、水胶比、玻化微珠掺量四个
影响因素，以混凝土的抗压强度、抗折强度、保温性
能和抗冻性能为考核指标，设计正交试验，运用功
效系数法对配合比进行优化，寻求最优方案。
1 试验
1．1 试验材料
水泥：海螺牌32．5复合硅酸盐水泥，其物理力
学性能指标见表1；天然粗骨料：粒径5-20rnm，吸水
率lI1％，表观密度2688kg／m。，堆积密度1612kg／m ，
压碎指标5．28％：天然细骨料：普通河砂，表观密度
2525kg／m ．堆积密度1540kg／m ，振实密度1754kg／
in ，吸水率15_3％，细度模数2．3。再生粗骨料为常州
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