隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,現(xiàn)代化建筑工程的發(fā)展,高層、超高層建筑越來越多,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論相對(duì)比較完善的情況下,改善建筑材料成為提高結(jié)構(gòu)性能的一個(gè)重要方向,在減輕結(jié)構(gòu)自重方面,輕質(zhì)、高強(qiáng)、高性能的在近些年的應(yīng)用被普遍認(rèn)可并不斷發(fā)展。陶粒一直是建筑業(yè)非常受歡迎的原料,其彌補(bǔ)了很多的缺陷,滿足了很多的實(shí)際的要求。
陶粒的主要性能:
(1)質(zhì)量輕
陶粒商品混凝土的密度一般為了 14~19.5kN/m3,通常比普通商品混凝土輕20~40%,但其強(qiáng)度可以達(dá)到 LC60。陶粒商品混凝土的質(zhì)量輕則可減少地基荷載,節(jié)約材料用量,提高構(gòu)件運(yùn)輸和吊裝效率等。在高層和大跨結(jié)構(gòu)上,陶粒商品混凝土輕質(zhì)的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果更為顯著。主要表現(xiàn)為:同樣恒載下,可達(dá)到更大的跨度;不增加恒載前提下,截面高度可以增加;相同的基礎(chǔ)條件下,可以增加層數(shù)或?qū)痈摺?/span>
(2)高耐久性
由于陶粒的化學(xué)穩(wěn)定性好,在同等強(qiáng)度、同等水灰比和同等水泥用量的前提下陶粒商品混凝土的抗?jié)B性能明顯優(yōu)于普通商品混凝土,因此粉煤灰陶粒商品混凝土的耐蝕性能比普通商品混凝土強(qiáng)。試驗(yàn)研究表明陶粒商品混凝土的抗凍性能與普通商品混凝土基本相同,在我國(guó)寒冷地區(qū)可以放心使用。
陶粒表明粗糙、吸水性強(qiáng),骨料與砂漿之間的粘結(jié)緊密、界面致密,強(qiáng)化了普通商品混凝土中薄弱環(huán)節(jié),同時(shí)其良好彈性協(xié)調(diào)性減少了內(nèi)應(yīng)力以及相應(yīng)的微裂紋。
關(guān)于陶粒商品混凝土結(jié)構(gòu)物的耐久性問題,還有人擔(dān)心其鋼筋可能比普通商品混凝土更易于遭受銹蝕。但試驗(yàn)研究和工程實(shí)測(cè)資料表明,在正常使用條件下,無論是預(yù)制的還是現(xiàn)澆的,室內(nèi)的還是室外的,墻體還是雨罩,橋梁還是其他構(gòu)筑物,陶粒商品混凝土保護(hù)層按一般設(shè)計(jì)要求(2~3cm),使用20多年,鋼筋都沒有銹蝕現(xiàn)象。在一些較干燥地區(qū),有的碳化深度雖已超過商品混凝土保護(hù)層的厚度,但鋼筋仍然完好。這些都說明,陶粒商品混凝土耐久性是良好的。
(3)抗震性好
陶粒商品混凝土由于密度小、質(zhì)量輕、彈性模量低,在地震荷載作用下所承受的地震力小,振動(dòng)波的傳遞速度比較慢,且結(jié)構(gòu)的自振周期長(zhǎng),對(duì)沖擊能量的吸收快,減震效果顯著。若不僅在承重結(jié)構(gòu)采用輕骨料商品混凝土,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)也采用輕骨料商品混凝土小砌塊作填充墻,可大大減輕建筑物的質(zhì)量,其抗震效果將更著。極限變形高于普通商品混凝土。因而抗震性能較好。
(4)抗裂性好
陶粒商品混凝土和普通商品混凝土相比,熱膨脹系數(shù)約較小,在同樣的約束條件和溫差作用下,陶粒商品混凝土的開裂趨勢(shì)較小。對(duì)陶粒商品混凝土橋面板調(diào)查也表明:其開裂程度僅為普通商品混凝土橋面板的 1/3。
(5)耐火性好
陶粒是經(jīng)高溫(1200~1300℃)焙燒而成的,內(nèi)含有較多的二氧化硅(SiO2)和三氧化二鋁(Al2O3),所以陶粒商品混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)低,熱阻值大,其熱導(dǎo)率僅為普通商品混凝土的 12~33%。建筑火災(zāi)實(shí)測(cè)表明,在650℃高溫下,陶粒商品混凝土的強(qiáng)度損失約15%,耐火時(shí)間約4h;而普通商品混凝土的強(qiáng)度損失約25%~65%,耐火時(shí)間約1h;按此推算,在同一耐火周期內(nèi),陶粒商品混凝土板的厚度可比普通商品混凝土板厚度減薄約20%~30%。
(6)經(jīng)濟(jì)
盡管陶粒商品混凝土單方造價(jià)比同強(qiáng)度等級(jí)的普通密度商品混凝土高,但由于其減輕了建筑物的自重、降低基礎(chǔ)處理費(fèi)用,縮小結(jié)構(gòu)斷面和增加使用面積,可降低工程造價(jià) 5~10%,因而具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
陶粒
影響陶粒的使用性能的因素:
1、質(zhì)料細(xì)度對(duì)陶粒功能的影響
質(zhì)料的細(xì)度對(duì)建筑陶粒的成球質(zhì)量和產(chǎn)品的功能有重要的影響,一些陶粒質(zhì)料需求磨細(xì),并且操控一定的細(xì)度。
2、預(yù)熱準(zhǔn)則對(duì)陶粒功能的影響
預(yù)熱是燒制建筑陶粒的重要環(huán)節(jié)之一,預(yù)熱準(zhǔn)則不一樣,進(jìn)入焙燒期間料球的有機(jī)質(zhì)成分存在不一樣,從而對(duì)陶粒功能會(huì)產(chǎn)生影響。在預(yù)熱期間,大多數(shù)的水分蒸發(fā),一部分有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽類的組分也在這一期間蒸發(fā)和干餾。有機(jī)質(zhì)和碳酸鹽類成分是影響陶粒的脹大功能的主要因素之一,預(yù)熱段溫度過高、時(shí)刻過長(zhǎng)都會(huì)影響有機(jī)質(zhì)的蒸發(fā),致使進(jìn)入焙燒期間后料球內(nèi)的有機(jī)質(zhì)削減,脹大功能差。實(shí)驗(yàn)時(shí)焙燒準(zhǔn)則操控在1170℃,焙燒時(shí)刻20分鐘,調(diào)查不一樣的預(yù)熱時(shí)刻和預(yù)熱溫度對(duì)陶粒功能的影響。
3、焙燒準(zhǔn)則對(duì)建筑陶粒功能的影響
在一樣的預(yù)熱準(zhǔn)則(360℃下預(yù)熱30min)、不一樣的焙燒溫度和焙燒時(shí)刻進(jìn)行陶粒的功能實(shí)驗(yàn),建筑陶粒的堆積密度跟著焙燒溫度和時(shí)刻的進(jìn)步而相應(yīng)降低,陶粒強(qiáng)度則隨焙燒溫度的降低和焙燒時(shí)刻的縮短而增加。這說明在焙燒陶粒的時(shí)分,采納低溫快燒的方法能夠得到強(qiáng)度較高的陶粒。