高效能轻集料混凝土的研制与应用

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发布时间：2021-09-15

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高效能轻集料混凝土的研制与应用
胡维新。孙伟。秦鸿根。
(1．衢州学院，江苏衢州324000；2．东南大学江苏省土木工程材料重点实验室，江苏南京211189)
摘要：研制了一种强度大于20 Mea，表观密度小于1 400 kg／m ，导热系数小于0．30 w／(m·K)的高效能轻集料混凝+(High Eficient
LightConcrete，简称HELC)，可用于多层砌体结构和别墅的圈梁、构造柱和砌体，减少了外墙保温的施工环节，降低了成本，消除了冷、热
桥处理的难题，外墙平均传热系数Km<1．5，满足JGJ 134—2O1O《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》的节能要求。
关键词：轻质混凝土；结构自保温；强度；表观密度；传热系数
中图分类号： TU522．3+3 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)07—0001-02
Development and application of high efficient light concrete
H【，Wei-xin ，SUNWei ，QINHong-gen
(1．QuzhouCollege，Quzhou 324000，China；2．SoutheastUniversity JiangsuKeyLaboratoryofConstructionMaterials，Nanjing211189，China)
Abstract： A new hi曲一performance lightweight aggregate concrete(HELC)which strength is greater than 2O MPa，which apparent density is less
than 1 400kg／m andwhichthermalconductivityislessthanO．30 W／(m·K)wasdwdoped．HELCcanbeusedforringbeamandconstructioncolunmof
multi—storymasonrystructureandvillas，whichreducesthewholecostofconstructionanddeletes someconstructionstepsofexternalinsulation suchas
eliminatingtheproblemofheat(cold)bridges~UsingHELC，themeanoverallheattransfercoeficientislessthan 1．5 m<1．5，meetingtheenergy-savingspecificationdefinedinthe“
Designstandardforenergyeficiencyofresidentialbuildingsinhotsum merandcoldwinterzone(JGJ134-2010)”．
Keywords： lightweight concrete；structureinsulation；strength；apparentdensity；heattransfer coeficient
0 引言
为什么普通混凝土的表观密度这么大(2 400 kg／m3)?为什
么普通混凝土的导热系数这么高(1．74 w／(m·K))?为什么住宅
混凝土梁、柱会成为热桥和冷桥?如何消除之?墙体为什么一定
要做外保温?针对这一系列的为什么进行思考和研究，研制了
一种强度大于20 MPa(LC20)、表观密度小于1 400 kg／m3,保温
效果好、导热系数小于0．30 W／(m·K)的高效能轻集料混凝土
(High Eficient Light Concrete，简称HELC)，可用于多层砌体结
构和别墅，其保温效果能满足JGJ 134—2O1O《夏热冬冷地区居
住建筑节能设计标准》【1]。本项目主要创新点是采用单一材料砌
体结构，是指结构的砌体、过梁、圈梁、构造柱、都是同一材料的
结构。由于导热系数相同且较低，就不需另做外墙保温，达到真
正的墙体自保温，与结构同寿命。既节省了外墙保温的施工工艺
与成本，又避免了冷桥、热桥处理的难题。
1 原材料与试验方法
1．1 试验材料
(1)水泥：P·O 42．5级水泥。
(2)陶粒：南京星凯新型建材有限公司生产的泥土陶粒，是
由黏土与外加剂搅拌混合后在双筒回转窑内经造粒和高温焙
烧膨胀而成的一种人造圆形轻骨料，其内部是无毛细现象的蜂
巢状封闭多孔结构、外表玻化成坚硬陶质外壳，如表1。
表1 黏土陶粒物理性能
(3)轻砂：南京电厂轻质炉底砂。
按照JGJ 5 1—2o02《轻骨料混凝土技术规程》【2】中的松散体
积法计算配合比，如表2。
表2 黏土陶粒混凝土配合比
编号水泥／kg陶粒／kg轻质砂／kg水／kg硅藻土／kg减水剂／％
注：水灰比0．4，陶粒预湿。
1．2 设计原理
设计轻质高效能混凝土的设计原理是：采用保温性能好的
轻质球形陶粒、电厂轻砂、水泥和保温掺合料。主要思路如下：
(1)采用高活性胶凝材料、高效减水剂和低水胶比提高水
泥石的强度。
(2)采用轻质粗细骨料，要求粗骨料显球状。粒径小于10 inln
为好，如图1。
(3)利用球形轻骨料使水泥硬化浆体形成拱形受力，弥补
轻骨料得强度不足，增强了水泥石部位的受力、传力，使之提高