Технические характеристики легкосборных бетонов и прогресс в их применении

I. ВВЕДЕНИЕ

Легкий бетон - это легкий заполнитель (плотность меньше1800кг/м³пористый заполнитель) представляет собой грубый заполнитель, изготовленный из новых бетонных материалов, приготовленных из гелеобразующих материалов, экстрактов и воды. По сравнению с обычным бетоном, его преимуществом являетсяЛегкая, теплоизоляция, звукоизоляцияВ то же время, с хорошей долговечностью и обрабатываемостью, в соответствии с текущей строительной промышленностью“Энергосбережение, охрана окружающей среды, высокая производительность"Потребности развития стали структурным и функциональным материалом в современной строительной технике.

II. Состав и роль материала

Характеристики легкосборных бетонов зависят от синергии компонентов, основные компоненты и функции заключаются в следующем:

1. Легкий заполнитель

Легкий заполнитель является основным компонентом, определяющим легкие свойства бетона. По источникам можно разделитьПриродный легкий заполнитель(например, пемза, вулканический шлак, туф) иЛёгкий искусственный заполнитель(Например, керамика, пылеугольная керамика). Из них,керамические зерна(В частности, сланцевая керамика, пылеугольная керамика) из - заЗакрытая пористая структура, низкая всасываемость, высокая прочность(Сопротивление давлению может быть5-30МПа) превращается в конструкционный легкий сборный бетон; Из - за низкой плотности (<300 кг/м³) В основном используется для теплоизоляции.

2. Гексат

В основном цемент (силикатный цемент, обычный силикатный цемент), может быть смешан с порошкообразной золой, шлаковым порошком, силикатной золой и другими легированными материалами. Роль добавки включает: (1Замена части цемента, снижение затрат и выбросов углерода; （2Улучшение и легкость новой смеси бетона (например, шариковый эффект пылевого угля); （3Повышение долговечности затвердевшего бетона (например, вулканический пепел из шлакового порошка заполняет поры).

3. Наращивание

Ключевые добавки включаютВысокоэффективные водоотталкивающие средства(например, поликарбоновые кислоты),Газопоглощающий агентиВодоудерживающий агент. Высокоэффективные гидродепрессанты могут значительно снизить отношение воды к золе (от0,5 - 0,6Снижение0,3 - 0,4- повышение прочности и плотности бетона; Газопоглощающий агент может вводить крошечные замкнутые пузырьки, улучшая антифриз (уровень антифриза может быть достигнутF100-F200); Водоудерживающие вещества (например, гидроксипропилметилцеллюлоза) используются для подавления чрезмерного всасывания легких заполнителей и предотвращения потери степени коллапса нового бетона.

4. вода

Потребление воды должно строго контролироваться, как для удовлетворения потребностей в гидратации гелеобразующих материалов, так и для предотвращения всплытия легких заполнителей из - за чрезмерного количества воды (легкая плотность заполнителя мала, легко отделяется в процессе перемешивания). Обычно используется“предварительно мокрый легкий заполнитель"Технология (замачивание легкого заполнителя2 - 4Часы, после сушки поверхности используется), чтобы уменьшить его поглощение смешанной воды.

III. ОСНОВНЫЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. лёгкая характеристика

Плотность сухого бетона обычно равна1400-1900кг/м³(Обычный бетон.2400 кг/м³Лево - налево), вес себя уменьшается20% - 50%. Эта особенность может значительно снизить нагрузку на конструкцию (например, высотные жилые стены с использованием легкосборных бетонов, требования к несущей способности фундамента могут быть уменьшены15% - 25%Снижение затрат на основные работы при одновременном повышении сейсмических свойств здания (сейсмическое действие пропорционально собственному весу конструкции).

2. теплоизоляционные свойства

пористая структура легкого заполнителя обеспечивает низкую теплопроводность (0,5-1,5 Вт/Обычный бетон для1,8-2,0 Вт/В)). Например,200 ммТолстая керамическая бетонная стена обеспечивает теплоизоляцию, эквивалентную400 ммТолстая обычная кирпичная стена может значительно снизить потребление энергии для отопления и охлаждения зданий (энергосбережение до30% - 50%) Соответствует“Пассивный дом«...»Здания с нулевым энергопотреблением"Требования.

3. звукоизоляция

Пористая структура легкого заполнителя может эффективно поглощать звуковые волны, их воздушная акустическая изоляция может достигать45-55 дБ(Обычный бетон.35-40 дБВ)). При использовании для разделительных стен или перекрытий можно значительно улучшить акустическую среду в помещении, чтобы удовлетворить требования к звукоизоляции в домах, отелях и других местах.

4. Долговечность

（1Устойчивость к просачиванию: керамические зерна и другие закрытые пористые легкие заполнители могут уменьшить канал тонкого отверстия внутри бетона, уровень непроницаемости может достигатьП6-П10(Обычный бетон.П4-П8);

（2антифриз: небольшие пузырьки, вводимые газопоглотителем, могут облегчить разрушение бетона циклом замораживания и таяния, класс антифриза может быть достигнутF100-F200(Применяется к работам в холодных зонах);

（3Устойчивость к карбонизации: низкое отношение водяной золы к плотной структуре замедляет процесс карбонизации, глубина карбонизации ниже, чем у обычного бетона30% - 50%А.

IV. Элементы процесса подготовки

1. Коэффициент проектирования

（1Определение класса плотности: выбор по назначению, например, конструкция с легким заполнителем бетона класса плотности1600-1900кг/м³Теплоизоляция используется для1400-1600кг/м³*

（2Конструкция прочности: регулировка использования гелеобразующих материалов (300-500кг/м³Соотношение воды и золы (0,3 - 0,45) Управляющая прочность, конструкция с легким заполнителем бетона до уровня прочностиC20-C40*

（3) и регулировка легкости: путем предварительного увлажнения легкого заполнителя, добавления гидродепрессанта и водоудерживающего агента, чтобы обеспечить степень коллапса нового бетона в100-150 мм(Требования к насосным работам).

2. Процесс перемешивания

（1Предвлажный легкий заполнитель: промочить легкий заполнитель до сухого состояния насыщенной поверхности (без свободной воды на поверхности), чтобы избежать всасывания смешанной воды при перемешивании;

（2Порядок перемешивания: сначала перемешайте легкий заполнитель с частью воды1 - 2Через минуту добавьте цемент, добавьте добавку и перемешайте добавку.2 - 3Минуты, последняя настройка перемешивание с количеством воды до однородности (общее время перемешивания не превышает5Минут);

（3Предотвращение разделения: во время перемешивания избегайте чрезмерной вибрации, чтобы легкий заполнитель не всплыл и не привел к расслоению.

3. Заливка и обслуживание

（1) Заливка: применяется многослойная заливка (толщина каждого слоя не превышает300 ммВибрация с использованием плоских или вставных вибраторов (время вибрации короче, чем у обычного бетона)30%);

（2) Содержание: после заливки12Охлаждение в течение часа (например, пластиковые пленки, мешки) и спринклерное обслуживание7−14 гг.Дни (легкий заполнитель обладает сильной всасывающей способностью, необходимо предотвратить растрескивание поверхностной потери воды).

V. Области применения

1. Жилые здания

ВысококлассныйСтены(например, стена сдвига, заполненная стеной),Крыша(например, фанера) Используется легкий сборный бетон, который уменьшает вес конструкции (уменьшает вес на квадратный метр стены)50-100 кг· Увеличение объемной нормы строительства (увеличение)1 - 2Слой). Например, доля керамических бетонных стен в высотных жилых проектах в Пекине, Шанхае и других городах достигла60%Выше.

2. Промышленное строительство

ЗаводскийКрыша、балка кранаИспользование легкосборных бетонов для уменьшения нагрузки на кровлю (уменьшение веса крыши на квадратный метр)80-120 кг) Увеличить пролет (от6-8мУвеличение10-12мВ)). Например, в комбинированном корпусе автомобильного завода применяется легкая бетонная крыша80%А.

3. Энергосберегающие здания

Пассивное жилье, здания с нулевым энергопотреблениемИзоляция наружных стен(например, наружная теплоизоляционная композитная стена) с использованием легкого заполнителя бетона, может удовлетворить“Коэффициент теплопередачи наружных стен≤0.15W/"Требования. Например, в проекте пассивного жилья в Берлине, Германия,250 ммТолстые бетонные стены из пылевого угля и керамической пыли достигли цели, заключающейся в том, чтобы зимой не нагреваться.

4. Муниципальные работы

МостовыйМостовое покрытие、опора мостаИспользование легкосборных бетонов для снижения нагрузки на мост (уменьшение веса на квадратный метр палубы моста)100-150 кг· Продление срока службы моста (уменьшение усталостного разрушения). Например, мостовое покрытие моста через залив Ханчжоу использует керамический бетон, что снижает общую нагрузку на мост.

VI. ТЕНДЕНЦИИ В ОБЛАСТИ РАЗВИТИЯ

1. 高性能化

РазработкаВысокопрочный легкий бетон(Класс прочности≥C50) Столбы, балки и другие несущие элементы, используемые в сверхвысотных зданиях для удовлетворения потребностей большого пролета, высокой нагрузки. Например, в одном из сверхвысоких зданий в Хьюстоне,С60Применение керамических бетонных колонн уменьшает сечение колонн (от1.2м х 1.2мСнижение0,8 м × 0,8 мВ)).

2. Зеленение

利用Промышленные отходы(например, зола, шлак, шлак) Приготовить легкий заполнитель (например, пылеугольная керамика, шлаковая керамика), заменить природный заполнитель (сократить добычу руды), уменьшить использование цемента (коэффициент замещения до30% - 50%В)). Например, наша страна ежегодно производит порошковую золу5Миллионы тонн, из них10%Для производства легкосборных бетонов, сокращения выбросов углерода1Миллионы тонн.

3. Функционализация

РазработкаПротивопожарный легкосборный бетон(Добавление огнеупорных волокон, предел огнестойкости3Часы),звуконепроницаемый легкосборный бетон(Добавлены звукоизоляционные материалы, звукоизоляция воздуха≥60 дБ),Самоизоляционный легкосборный бетон(Комбинированная изоляция, коэффициент теплопередачи≤0.1W/) Удовлетворение особых потребностей различных мест.

4. Стандартизация

Совершенно разработанныйСтандарт легкого бетона(например, Технический регламент легкосборных бетонов)JGJ 51-2019), стандартизировать свойства материала, соотношение конструкции, процесс строительства и другие аспекты, улучшить качество проекта (уменьшить трещины из - за неправильного строительства, несоответствие прочности и другие проблемы).

VII. ВЫВОДЫ

Легкий бетон как видЛегкий, энергосберегающий, экологическийНовые материалы, применение которых в строительной отрасли имеет широкие перспективы. При непрерывном развитии высокопроизводительных, зеленых и функциональных технологий легкий сборный бетон еще больше заменит обычный бетон и станет основным материалом для будущих строительных работ. В будущем необходимо усилить исследования и разработки легких заполнителей (например, наномодифицированных легких заполнителей), оптимизировать процесс подготовки (например,3DПечать легкосборный бетон), содействие промышленному применению легкосборный бетон, чтобы обеспечить поддержку устойчивого развития строительной промышленности.