全轻混凝土在楼地面保温工程中的应用分析

楼地面保温主要有两种设计：保温层加结构层叠合，或者是保温结构一体化的全轻混凝土。现阶段我国应用较多的楼地面保温方式主要有：复合硅酸盐板、聚苯乙烯泡沫塑料板、聚苯颗粒保温浆料等。复合硅酸盐板抗压强度低，吸水率高，还需特别增设抗裂防护层；聚苯乙烯泡沫塑料板不能和基面完美结合，容易造成空鼓、脱层、龟裂等，且其抗压强度较低，使用时需抗裂防护层；聚苯颗粒保温砂浆应用时也需要增设抗裂保护层，而且属于有机材料；三者的缺点都在一定程度上制约了其在楼地面保温板中的推广与使用。全轻混凝土轻质高强、保温隔热性能好、耐火性能优良、抗震性能好、耐久性能好而且可以利用工业废料制造轻集料，使得能源循环利用，能产生显著的综合技术经济效益［4，6］。

1 全轻混凝土配合比分析

1.1 原材料

采用P·O 42.5级水泥、陶沙和页岩陶粒，其物理力学性能及化学组成符合相关技术标准要求（如表1所示）。拌和用水为本地自来水。

表1 陶粒的物理力学性能

1.2 试验配合比

根据松散体积法设计配合比，设计强度等级为15MPa。先计算出普通混凝土配合比，再将混凝土中的砂石等体积替换为陶石和陶粒。各试验组配合比如表2所示，A1-A4组砂率为陶沙的质量除以陶沙加陶粒质量总和；第五组为普通混凝土对比组。

表2 全轻混凝土配合比

1.3 力学试验结果及分析

试验室实际试件强度结果如图1所示。

由图1可见，将陶石与陶粒替换砂石之后，混凝土强度有了明显提高。保持水泥、水胶比不变，砂率越大，全轻混凝土强度越低。上述结果表明，陶石、陶粒对砂石的替换能显著增强混凝土的强度，砂率对全轻混凝土的强度影响显著。当砂率在一定合理范围内，砂率越大，集料中的陶粒就会越多，集料的细度模数就会越好，对于混凝土强度的提升就会越大。陶粒是多孔结构，在混凝土拌合与浇筑的过程中，陶粒充分吸收水分，在混凝土后期养护过程中不断释放水分，进行混凝土的内养护，因此提高强度。

图1 全轻混凝土28d抗压强度曲线图

2 全轻混凝土与普通混凝土在楼地面工程中的比较

全轻混凝土与普通的轻集料混凝土不同的是，它的细集料使用的也是陶砂等轻集料。全轻混凝土最早是为了解决楼地面保温材料的空鼓开裂现象而提出的，所以它主要运用在于楼板保温工程中。全轻混凝土具有轻质、保温的特点，与其他的保温材料相比，全轻混凝土的强度要高，但是低于轻集料混凝土。具体的性能如表3。

（1）与传统的细石混凝土相比，全轻混凝土热阻高、耐高温性能好。就导热性能来看，用于楼面保温工程的全轻混凝土的导热系数在0.16到0.28之间，而普通混凝土的导热系数在1.86到2.09之间，相差近8倍，因此全轻混凝土的保温性能非常好。在一些高层建筑或是光照严重的地方，如果使用热阻较低的普通细石混凝土，温度的传递会更快，容易加快钢筋的损坏。全轻混凝土的导热系数很低，热量的传递较差，对钢筋可以起到一定的保护作用。与其他的保温材料相比，全轻混凝土的强度要远远大于其他保温材料的强度，在施工时减少了施工流程，降低施工成本，而且安全性更强，发生空鼓开裂的几率更低。

（2）全轻混凝土的抗震性能非常好。传统的细石混凝土在发生地震或者冲击的时候，会承受巨大的地震力。全轻混凝土本身的密度比细石混凝土小，质量也小，承受载荷的能力更强，抗震能力非常强。除此之外，全轻混凝土的结构也比细石混凝土更加的科学。全轻混凝土的材料表观密度比普通细石混凝土低30%左右，但是强度却高出普通细石混凝土许多，由于自重较小，全轻混凝土的结构承载力要比普通细石混凝土高出一截。由此来看，全轻混凝土的应用前景要远远超过普通细石混凝土，发展潜力更加广阔。

3 全轻混凝土施工工艺对强度与干密度的影响

在使用全轻混凝土的时候，要同时考虑到强度和干密度，但是提高强度更重要。在提高了强度之后，可以通过降低水泥量等方法来降低干密度，还能够扩大全轻混凝土的应用范围。制作工艺对全轻混凝土强度的影响非常巨大，由于陶粒是一种多孔材料，所以全轻混凝土的强度与水胶比呈正相关。

表4 不同工艺对全轻混凝土强度和干密度的影响

从表4中我们可以看出，经过裹浆处理的全轻混凝土强度与未处理的全轻混凝土的水胶比、强度基本相同，在进行浸泡处理之后，混凝土的强度大幅度降低。笔者分析之后认为，造成这种现象的主要原因是，在进行浸泡处理之后，陶粒会大量吸水，增加了水胶比。混凝土的搅拌过程一般只需要5分钟左右的时间，在搅拌的过程中，没有经过浸泡处理的陶粒不会大量吸水，在硬化的过程中陶粒会持续吸收水分，降低了混凝土的净水胶比。在经过浸泡处理之后，上述过程就不会发生，相当于增加了水胶比，进而降低了混凝土的强度。陶粒裹浆工艺是将陶粒、水泥和三分之一的混凝土进行拌和，让陶粒的表面覆盖有一层浓度较高的水泥浆，使用这项工艺可以减少混凝土搅拌时陶粒的吸水，降低总的水胶比，提高混凝土的强度。试验表明，材料的添加顺序对全轻混凝土强度的影响几乎可以忽略不计。但是不能让陶粒浸泡在水中，所以施工人员在施工时应该防止陶粒浸水。不同种类的减水剂对全轻混凝土强度的影响也不同，萘系减水剂对全轻混凝土强度的影响几乎可以忽略不计，聚羧酸减水剂对全轻混凝土强度的影响较大。由于全轻混凝土中主要是轻集料，而轻集料的轻度远远小于水泥石的强度，所以提高水泥的强度对全轻混凝土强度几乎没有影响。

4 结语

本文对全轻混凝土的配合比、干密度、强度与应用进行系统性的研究。经过研究表明，陶粒强度和陶粒形态对全轻混凝土强度的影响最为明显，陶粒筒压强度越高，混凝土强度越高。由于全轻混凝土主要是由轻集料组成的，所以单纯的提高水泥强度，对全轻混凝土的强度基本没有影响。陶粒处理工艺对全轻混凝土的影响也很大，裹浆处理可以提高混凝土的后期强度，但是影响很小，浸泡处理会降低混凝土的强度。施工人员在进行施工的时候，应该不做处理或者是对陶粒做裹浆处理，增加全轻混凝土的强度。

［1］龚洛书.JGJ轻骨料混凝土技术规程［S］.

［2］滕超，王永合，谢厚礼，等.全轻混凝土在楼地面保温工程中的应用［J］.节能，2017，36（5）：53-54.

［3］刘先锋，彭家惠，陈明政，等.建筑地面保温工程用全轻混凝土配制技术［J］.硅酸盐通报，2016，35（5）：1632-1636.

［4］杨智超.泡沫混凝土屋面及楼地面保温施工探讨［J］.科学与财富，2017（20）.

［5］邹小卫.我国轻集料混凝土之发展状况［J］.科技视界，2012（23）：5-6

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