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陶粒混凝土是什么,有什么优点?

混凝土是目前世界上使用量最大、应用最广泛的一种建筑材料。近年来,随着我国综合实力和科学技术的不断提高,现代化建筑工程的快速发展,尤其是高层、超高层民用建筑以及高速铁路、大跨度桥梁等基础设施的建设越来越多,这就对建筑材料——混凝土提出了更高的要求。普通混凝土的自重较大、抗拉强度低、保温性能差等一系列缺点显得日益突出,在一定程度上影响了混凝土的广泛应用,普通混凝土已不再能满足现阶段国家、社会的发展需求。在结构设计理论相对比较完善的情况下,在减轻结构自重方面,轻质、高性能的陶粒混凝土改善建筑材料已成为提高结构性能的一个重要方向。

但纵观陶粒混凝土的应用和发展,其主要用途限于砌块、内隔墙板等利用其保温性能的非承重结构。同时,由于工程人员对陶粒混凝土的系统认识不够,导致陶粒混凝土在承重结构中的应用受到阻碍。因此只有研制出适用轻质、高性能的陶粒混凝土,并对其进行深入系统的力学研究,从理论和试验上证明具有可行性,让广大工程人员从意识上改变对陶粒混凝土的看法,才能抓住这前所未有的发展契机。

轻质陶粒

陶粒混凝土的定义及特点

1. 陶粒混凝土的定义

陶粒混凝土是由陶粒替代普通粗骨料的一种新型轻骨料混凝土,它的原材料主要有陶粒轻集料、轻砂(或普通砂)、水泥以及适量的水,目前使用比较普遍陶粒轻集料的有页岩陶粒、黏土陶粒和粉煤灰陶粒等。陶粒混凝土能够在保证一定强度的前提下有效地减轻结构自重,顺应了混凝土轻质、高强、多功能的发展方向,其应用广泛,可用于制作轻型砌块、保温隔墙、轻型楼板、铺装路面等,是一种优质的轻型建筑材料。

2. 陶粒混凝土的特点

与普通混凝土相比,陶粒混凝土能在降低建筑物自重的同时,保证建筑物的强度不出现劣化。非常适合使用在高层、超高层民用建筑、高速铁路、城市高架等大型工程建设中。其优点主要体现在以下几个方面:

(1) 轻质、高强

有研究表明,比强度为20左右的LC30的陶粒混凝土干表观密度可保持在1500kg/m3,比普通混凝土小约20%。因为陶粒混凝土中的集料(如页岩陶粒、黏土陶粒、粉煤灰陶粒)表面存在大量孔隙,表观密度较小,使得陶粒混凝土的容重大大降低,有研究表明,在相同的强度等级下,陶粒混凝土的自重仅为普通混凝土自重的70%-80%。

(2) 良好的抗震性

陶粒混凝土粗骨料为轻型材料,具有容重小的特点,采用陶粒混凝土可以大大降低结构自重,从而降低地震作用。同时,陶粒混凝土弹性模量低,在地震时可以快速分散和吸收地震波所释放的能量,从而达到良好的减震效果。陶粒混凝土通常作为轻型砌块砌筑建筑物的非承重填充墙,由于陶粒混凝土质量较轻,可以大幅度减轻建筑物的自重,对其抗震效果也有显著改善。

(3) 良好的耐火耐高温性

对同一厚度的混凝土墙板,使用陶粒混凝土制作的墙板往往比使用普通混凝土制作的墙板耐火性更好。陶粒混凝土由于导热系数比较低,在耐火性能试验中,陶粒混凝土的耐火极限可达4h,远高于普通混凝土,在发生火灾事故时,可以避免钢筋快速失去强度,维持建筑物的基本结构,为救援赢得宝贵的时间。

(4) 良好的保温、隔热性

陶粒内部孔隙较多,降低了陶粒混凝土的热传导速度,提高了其保温隔热性能,与普通烧结砖相比,作为建筑结构墙体,不仅保温隔热性能更好,其强度也更高。作为建筑保温外墙时,其节能效果随表观密度的减少而得到提高,表观密度为800kg/m3的陶粒混凝土墙体可节约能源40%-50%,在墙体自重减轻50%的情况下仍可达到相同的保温效果。

(5) 良好的经济效益

陶粒是一种很好的绿色材料,原料来源广泛,可以利用工业废料、生活垃圾生产人造陶粒,即减少了对环境的污染,又使废弃物得到再生利用。在工程应用中使用陶粒混凝土,无论在降低自重方面还是保温隔热方面,均可降低工程量,节约工程费用。

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