轻质粒料混凝土

轻质粒料混凝土（共3篇）

轻质粒料混凝土 篇1

1 概述

随着建筑行业的迅速发展, 建筑物的层数和跨度都逐渐增加, 这不仅要求建筑材料的强度高还要求材料质量轻, 而混凝土占建筑物荷载比重较大, 轻质高强混凝土的产生是必然的, 它的耐久性、抗腐蚀性以及抗压强度和质量都可以满足高层建筑的要求, 轻质高强混凝土的技术已经成为行业内的热点。

2 实验设计

2.1 实验材料

水泥:铜川耀县水泥42.5普通硅酸盐水泥。

水:西安自来水。

沙:粒径小于4.75mm的页岩陶粒。

石子:用浓度为15%的水玻璃浸泡后的粒径大于4.75mm的页岩陶粒。

外加剂:硅灰、玻璃纤维、减水剂。

2.2 配合比及设计原理

本次实验首先根据普通混凝土的设计原理设计一组初始配合比 (见表1) , 再依次加入其它参合料。通过逐一取优的方法将其中一种材料用量改变其余材料用量均不变的定量分析, 得出每一种材料在轻质高强混凝土中的最优用量。每种材料用量的确定至少要做五组实验, 通过实验测得混凝土抗压强度的高低取得最优的配比, 再将这个最优的配比做为基础确定下一种材料的用量, 依次类推, 逐步得出最优的配合比。

2.3 试块的浇筑、养护和测定方法

实验试块均由机器搅拌、振捣生成, 按照《普通混凝土拌合和物性能试验方法》 (GB/T 50080-2002) 规范要求执行。每次实验做五组对比试件, 每组试件均采用标准立方体试块 (150mm×150mm×150mm) 3块, 每组试件为一批, 共分五批浇筑并用机器振捣, 完成后五组实验试块静置24h之后再进行拆模, 将混凝土试块用浓度为15%的Ca (OH) 2沸腾溶液煮沸5~7小时相当于标准养护7d。测定混凝土抗压强度的方法严格按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》 (GB/T 50081-2002) 操作。

3 实验结论与分析

3.1 水灰比的影响

水灰比越小混凝土拌合物的流动性越差, 当水灰比小于0.3时, 混凝土基本没有流动性, 成干硬性混凝土, 粘结性较低, 故而导致混凝土强度较低。试验时我们将水灰比按5%的比例逐步增大, 会发现随着水灰比的增加混凝土的流动性越来越好。在一定范围内混凝土的抗压强度波动较大, 本次实验得出水灰比在0.3325~0.385范围内最为适宜, 选出最优水灰比为W/C=0.3675。

3.2 外加剂的影响

硅灰本身质量轻呈粉末状态, 对于轻质混凝土的生成影响较大, 对于水泥颗粒之间的孔隙具有填充作用, 而且与水化产物或Ca (OH) 2等材料反应会生成胶凝体, 能够提高混凝土的抗压抗折性, 可以代替部分水泥既减小成本又能降低混凝土质量。实验证明随着硅灰用量的增加, 混凝土强度稳步提高, 当硅灰用量为水泥用量的20%时, 混凝土抗压强度高达55.3MPa, 硅灰用量太大会使混凝土呈现干硬性浇筑不密实, 从而降低其抗压强度, 所以本组实验得出最优硅灰用量为水泥用量的20%。

结束语

混凝土抗压强度随着水灰比的变化会出现大幅度涨跌, 当水灰比超过某一个特定值时, 我们会发现混凝土强度不再大幅度涨跌而是小范围的波动 (见图1) 。外加剂的使用对于混凝土强度的影响效果较为明显, 随着外加剂用量的增加, 混凝土强度基本呈上升趋势 (见图2) 。可以确定在用量适度的情况下随着参合料种类的增加, 混凝土的抗压强度也会随之增加, 适当的选用外加剂会减小混凝土的质量。

摘要：通过设计普通混凝土初级配合比, 将沙子和石子通过特别材料取代并在其基础之上依次完成了多个配合比实验, 从水灰比、砂率、硅灰用量等因素着手研究了混凝土各个参料用量与混凝土抗压强度之间的关系。通过大量实验数据的对比分析得出最优配合比 (水泥:水:沙:石=1:0.367:0.5785:0.796) 其中硅灰和玻璃纤维的最优用量分别占水泥用量的20%、13%。

关键词：轻质高强,混凝土,水灰比,硅灰,砂率,抗压强度

参考文献

[1]李平江, 刘巽伯.高强页岩陶粒混凝土的基本力学性能[J].建筑材料学报, 2004, 7 (1) .

[2]张金山, 张学峰, 颜春军.高强度粉煤灰陶粒及其混凝土的试验研究[J].新型建筑材料, 2003 (8) .

[3]H.Justnes.High Strength Concrete Binders Part A:Reactivity and Composition of Cement Pastewith and without Condensed Silica Fume, Fly ash Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans inconcrete[C].Proceedings Fourth International Conference, Istanbul, 1992, Vol.

[4]张泽平, 安培霞, 师鹏等.玻化微珠陶粒混凝土的正交试验研究[J].混凝土, 2010 (2) :78-80.

[5]黄昱霖.低成本大流动度轻质高强页岩陶粒混凝土研究[J].新型建筑材料, 2011 (1) :19-22.

[6]张华英.陶粒轻质高强混凝土的实验研究[J].佛山科学技术学院学报, 2009 (5) :43-46.

轻质粒料混凝土 篇2

秸秆是农业生产过程中主要的副产品之一, 我国每年秸秆产量高达9 亿吨, 而利用率却仅占总量的5%左右[1]。传统的秸秆处理方式不但造成了资源的浪费, 而且污染环境, 不符合国家倡导的可持续发展和节能减排的理念。将秸秆掺入混凝土砌块中形成轻质秸秆混凝土砌块, 取材方便、加工简单、造价低廉、性能优良, 不仅符合我国节约资源、保护环境的既定国策[2], 而且为秸秆资源化利用提供了一条新途径。

目前, 我国与秸秆相关的建筑材料主要有秸秆水泥条板、秸秆复合板、秸秆纤维砌块和秸秆混凝土墙体砌块[3]。其中, 秸秆混凝土砌块墙体材料在建筑中的应用受到了人们的广泛重视。秸秆混凝土砌块墙体按其承重情况可分为承重墙体和非承重墙体两类。为了进一步推广秸秆混凝土砌块墙体, 本文在前期承重墙体试验研究的基础上, 针对非承重墙体, 即轻质秸秆混凝土砌块的应用开展试验研究。

2 试验概况

2.1 原材料

水泥:峨胜PO42.5 级水泥;

秸秆:采用峨眉山市黄湾乡农民种植的稻草秸秆, 秸秆去皮经自然风干后, 将秸秆切成长度为5mm的秸秆碎料作为试块掺入材料;

陶粒:颗粒级配为5-10mm, 中川环生产;

砂:细度模数为3.3的机砂;

水: 不含杂质的透明自来水

2.2 试验设计与方法

2.2.1 质量配合比

本次试验分A组和B组两批次进行, 其中A组的粗骨料选用机砂, 具体质量配合见表1;B组的粗骨料选用陶粒, 具体质量配合比见表2。

2.2.2秸秆质量的确定

(1) 秸秆的体积比

试验中, A组和B组均选取秸秆掺量作为主要变量。其中, A组 (机砂组) 混凝土砌块采用标准立方体试块制作, 即大小为150×150×150mm3。自然风干秸秆体积比分别按试块体积的30%、50%、70%选用;B组 (陶粒组) 混凝土砌块大小及秸秆掺量同A组 (机砂组) 。

(2) 秸秆表观密度的测定

(3) 秸秆的质量计算

将A组和B组混凝土试块选用的三个梯度秸秆体积比乘以测定出的秸秆平均表观密度, 即可得出不同梯度体积比在混凝土试块中的秸秆掺入质量。

2.3 试块制作及养护

试验中, A组和B组两批次的试块分别进行配料, 将各配料按顺序混合均匀, 在搅拌机中进行充分搅拌后倒入标准混凝土立方体试块模具装模, 待24 小时后拆模, 对拆模后的试件在自然室温条件下采取覆盖、浇水润湿、挡风、保温等养护措施, 自然养护28 天。

3 表观密度及抗压强度量测

3.1 试块表观密度的量测

将养护好的试件放在天平上, 记录每一个试件的质量读数大小, 然后分别求出每一组三个试件表观密度的平均值。

3.2 试块抗压强度的量测

把试件安放在试验机下压板中心, 试件的承压面与上下压板的顶面垂直。开动试验机, 当上压板与试件接近时, 调整球座, 使接触均衡;加压时, 应持续而均匀地加荷, 加荷速度为0.5-0.8Mpa/s。当试件接近破坏而开始迅速变形时, 停止调整试验机油门, 直至试件破坏, 然后记录破坏荷载F。根据量测结果, 混凝土立方体抗压强度fcu按公式fcu=F/A进行 (精确至0.01 Mpa) , 式中:F-破坏荷载, KN;A—受压面积, mm2;

4 试验结果分析

4.1 秸秆体积比对试块表观密度的影响

从实验数据看出, 机砂组试件的表观密度稳定在1530 ㎏/m3左右, 陶粒组试件表观密度稳定在1370 ㎏/m3左右。两种试件表观密度明显低于普通混凝土的表观密度2500 ㎏/m3。两组试件中, A组机砂组表观密度要高于B组陶粒组的表观密度, 一方面因为两组试件的粗骨料不同, 另一方面因为陶粒的密度低于机砂导致整体试块的表观密度较低。同时, 两组骨料的不同密度导致了两组混凝土试件的不同配合比, 从而也间接导致了最终成型的两组混凝土试件表观密度不同。

4.2 秸秆体积比对抗压强度的影响

对于A组机砂组试件而言, 秸秆体积比每增加20%, 抗压强度分别降低了2.01Mpa和4.01Mpa;对于B组陶粒组而言, 秸秆体积比每增加20%, 抗压强度分别降低了3.57Mpa和4.76Mpa。这表明:随着秸秆掺量增加, 抗压强度下降速率变大。一方面, 因为传统的碎石粗骨料被机砂或陶粒替代导致抗压强度下降;另一方面, 秸秆的大量掺入使得混凝土试件内部的粘结力降低, 试件中空隙大量增多, 导致颗粒附着力急剧减小, 加剧了混凝土抗压强度的下降。

同时, 当秸秆体积比达到70%的时候, 混凝土试件仍然保持有1Mpa左右的抗压强度, 可以满足砌体材料的容重、储运、装修等要求。因此, 建议秸秆掺量的体积比控制在50%-70%之间, 这样既使得砌体材料能够较好的凝结成整体, 保持外形光滑美观, 同时又兼具一定的强度, 满足规范对运输、砌筑等方面的要求。

5 结语

本文通过分别在以机砂和陶粒作为粗骨料的轻质混凝土砌块中掺入了不同体积比的秸秆, 对其抗压强度和表观密度进行了测定, 结果表明:秸秆的体积比合理掺量区间控制在50%-70%之间。实验数据反映出, 秸秆的体积比对两种混凝土试件的表观密度和抗压强度均具有显著的影响。同时, 试件的表观密度明显小于普通混凝土表观密度, 属于轻质混凝土;掺加秸秆后测得的抗压强度也可以满足正常运输、砌筑要求。本次试验仅选取机砂和陶粒作为秸秆混凝土试块的粗骨料进行研究, 今后可就其他粗骨料或加入胶凝材料作进一步的试验研究, 以此不断提升轻质秸秆混凝土的材料性能。

摘要：为了研究秸秆掺量对轻质秸秆混凝土砌块表观密度和抗压强度的影响, 本文通过分别在以机砂和陶粒作为骨料的轻质混凝土砌块中掺入了不同体积比的秸秆, 并对其抗压强度和表观密度进行了测定。

关键词：轻质秸秆混凝土,表观密度,抗压强度,陶粒,机砂

参考文献

[1]李国忠, 高子栋, 改性秸秆纤维增强石膏基复合材料性能[J], 建筑材料学报, 2011 (6)

[2]徐明, 张润芳, 我国秸秆纤维基环保节能墙体材料的应用进展[J], 材料导报, 2012 (11) :298-302

轻质粒料混凝土 篇3

综合对比各种预制房屋的优劣,在较具发展前景的聚苯乙烯轻集料钢筋混凝土承重墙房屋的基础上,发展出了LIT复合混凝土轻型房屋体系,并在合作厂家太原华甫轻型房屋安装有限公司的配合下,进行了相关部品构件的测试。

在导师的指导下,作者对原有聚苯乙烯轻集料钢筋混凝土承重墙房屋的部品划分进行了改进,使其便于生产、运输和安装;建立了构件模数体系,以尽量满足灵活多变的建筑设计;设计了全套节点做法,形成标准图集,并对其结构性能进行验算,同时对其设计施工过程及应注意的问题进行论述,并在厂家配合下对结构构件进行检测,形成了现在的LIT复合混凝土轻质房屋体系。

LIT复合混凝土轻质房屋是在聚苯乙烯轻集料钢筋混凝土承重墙房屋的基础上,结合大板建筑,并根据当前通用的建筑材料及节点处理方式发展而来的预制装配式轻型环保节能房屋。LIT是其基本构件的截面形状的象形说明。

它的设计出发点是依照国家对粘土砖禁止使用并鼓励开发新型墙体材料的方针和国家重视环境保护和大力发展城填和农村建设构建节约型社会的指导方针,制造“高舒适度,低能耗”的房屋,实施节能65%的设计标准,达到每平方米建筑一个采暖季消耗标准煤8.75 kg的标准,大量节省了煤、电、天然气等资源,采暖费用支出节约一半以上,减少排入空气中的烟尘。具有环保、节能、抗冲击力强、抗震、抗风、隔声、防火、造价低、部品化程度高、施工速度快的优点。

1 结构形式及材料

LIT复合混凝土轻质房屋采用承重墙结构。预制墙体的结构材料主要是钢筋混凝土、混凝土、改性混凝土,根据就地取材的原则,选择厂家所处区域较易获取的材料,优先选用可承重的轻质混凝土。外墙在预制时将外保温材料一次性浇筑成型,保温材料宜选用板状材料,具体可根据当地的条件及习惯决定。

下文中所涉及到的节点、材料及构造尺寸等都以北京地区8度抗震设防为例,材料以混凝土为例,保温材料以目前使用较为广泛的挤塑聚苯板保温为例。其预制外墙板的结构如图1所示。内墙为少筋混凝土预制内墙板。

2 部品划分

影响建筑部品划分的因素有很多,总的来说有以下几点:

1)建筑结构形式。2)主体结构材料。3)建筑体系的市场定位。4)预制加工工艺。加工工艺及技术水平在很大程度上决定着建筑部品的划分。再好的组合方式,没有技术基础作支撑,不能够生产出合格的、适用的部品构件也是纸上谈兵,无法真正实施。5)交通运输及设备。建筑部品在工厂预制完成后要通过交通工具运输到施工现场进行组装,所以建筑部品的划分要充分考虑到交通运输的方便性、可行性及经济性。6)现场装配的工艺及设备要求。装配式建筑的构件在工厂中制作完成,由工厂运输到施工现场并进行装配的过程所需设备及其工艺难易度在很大程度上决定着其可能存在的市场占有层面。尽量实现简单的设备、简单的工艺是将产品推向更广阔市场的关键一步。

综合考虑上述因素,我们将构造复杂的承重墙体转角部位作为整体构件一次性预制成型,形成了L形板、T形板、平板三大系列,这样就将墙体的连接点全部转化为简单的平面连接,避免了大板建筑中多个构件相连的复杂节点;因为我们的市场定位是三层以下的小型住宅及公建,高度较低,所以将外墙板在垂直方向上作为一块整板进行预制,从而消除了横向缝隙,解决了大板建筑最薄弱的防水问题。

3 经济指标

由于是工厂里流水线预制生产,能极大的降低成本。

我们通过对位于山西省太原市的合作厂家的实际生产过程进行跟踪记录,并折算各种折旧费用以后,得出以太原地区为例,每平方米墙体的综合成本为:

钢材:6 kg×3元/kg=18元,聚苯板:6 cm×180元/m3=10.8元,水泥:61.7 kg×0.26元/kg=16.05元,钢丝网加焊钢丝:8元,砂:123 kg×0.03元/kg=3.7元,人工费:8元,石子:246 kg×0.02元/kg=4.92元,焊接浇铸:8元,场地、广告费:2元,蒸汽养护:3元,水:0.05 m3/m2×4元/m3=0.2元,模具折旧:1.5元,电:1 kW/m2×0.8=0.8元,管理费:2元,合计:79元。

例:按单层建筑面积120 m2的房屋与墙体面积之比为1∶2.85。外墙体的面积:132 m2×79元/m2=10 428元。内墙的面积:210 m2×40元/m2=8 400元。屋顶板面积:180 m2×86.81元/m2=15 625.8元。屋顶桁架C型钢C140钢:20元/m×64 m=1 280元。合计:35 733.8元。

成本价格:35 733.8÷120=297.78元/m2。

市场销售价格。

仍旧以太原这个中等发达的城市为例,砖混结构的价格为550元/m2,本产品成本价格为297.78元/m2。

按30%的利润计算为297.78元/m2×1.3=387.11元/m2。

按40%的利润计算为297.78元/m2×1.4=416.9元/m2。

加上20%的安装费不超过500元/m2。

以5.13%的税款计算500×1.051 3=525.65元/m2。

所以该产品的市场销售价格可以控制在550元/m2左右(不含±0以下部分)。

4生产方式

预制式生产,由工厂通过流水线生产的方式生产通用构件,形成一定的库存量。当用户需要时,由用户提供建筑设计图纸,由厂家专业人员选配相应数量及规格的构件。当建筑设计较为复杂,现有通用构件不能满足设计需要时,也可根据图纸定制生产所需专用构件,生产周期为7 d。

5产品特点

预制式聚苯乙烯轻集料钢筋混凝土承重墙房屋是一种工厂化生产制作,工地现场组装的预制构件轻型房屋,在高度预制化的基础上具有广泛的适应性及开放性,在具体工程中能够与其他体系相结合,取长补短,并可选适用多种传统及新研发的预制构件。该产品无冷桥及冷凝现象,具有质轻、保温、隔热、隔音、防腐蚀、抗冲击、抗震强的特点,是一种高效的轻型、环保、节能房屋。适用于建筑的加层改造、已有建筑的平改坡项目以及三层以下的各类中小型建筑。

主要的缺点有以下几点:

1)部品化程度低,只能根据用户的需求进行加工,建筑构件基本上属于专用构件,工期长,产业化和工业化水平低,妨碍其市场推广。

2)没有形成系统科学的节点做法,目前的施工方式是建立在经验基础上的口头式指导,基本上没有施工图纸,建筑的整体性能及质量没有保障,也直接导致其只能由厂家直接进行装配施工,而无法供给其他的建筑商或施工单位。

摘要：结合自身工作经验,介绍了LIT复合混凝土轻质房屋的特点及性能,分别对LIT复合混凝土轻质房屋的结构形式、原材料、建筑部品划分的影响因素、生产方式等进行了具体阐述,指出该种房屋的优缺点,以促进其推广。

关键词：LIT复合混凝土轻质房屋,结构形式,经济指导,生产方式

参考文献