淺論無砂大孔混凝土在環(huán)保節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用
論文關(guān)鍵詞：無砂大孔混凝土 單粒級 拱結(jié)構(gòu) 保溫防潮
論文摘要：論述了無砂大孔混凝土的結(jié)構(gòu)特征及其在室內(nèi)地面保溫、防潮及室外透水地面中的應(yīng)用。
0前言
無砂大孔混凝土具有較良好的保溫、防潮及透水性能。當(dāng)前，建筑節(jié)能要求對室內(nèi)地面應(yīng)進(jìn)行適宜的保溫和防潮處理，建設(shè)綠色生態(tài)住宅小區(qū)也要求區(qū)內(nèi)道路能滲透地面積水，以保持土壤中的水份及地下水的平衡。成都市某醫(yī)院圖書館等單位的實(shí)踐說明，無砂大孔混凝土運(yùn)用于這些地面的結(jié)構(gòu)層中，不僅具有良好的保溫、防潮及透水性能，而且技術(shù)上也是可行的。
1、無砂大孔混凝土的結(jié)構(gòu)特征及其力學(xué)性能
無砂大孔混凝土是粗骨料顆粒與水泥石膠結(jié)構(gòu)而成的多孔堆聚結(jié)構(gòu)。粗骨料是無砂大孔混凝土的結(jié)構(gòu)骨架，其大小應(yīng)視無砂大孔混凝土的體積密度，通常采用尺寸不大的單分級骨料，使空隙率較大，以突出無砂大孔混凝土的多種功能。
盡管無砂大孔混凝土中的孔洞多、空隙大，但仍具有較高的強(qiáng)度。這是因?yàn)閱我患壟涞墓橇项w粒在混凝土結(jié)構(gòu)中排列緊密，相互接觸的幾率增大，形成無數(shù)個大大小小的“拱結(jié)構(gòu)”，使得骨料界面間的接觸點(diǎn)能在外力作用下受力均勻、共同工作，保證了無砂大孔混凝土具有較高的強(qiáng)度。
混凝土結(jié)構(gòu)的破壞特征表明，水泥石與粗骨料界面的粘結(jié)強(qiáng)度，往往是混凝土中的最薄弱環(huán)節(jié)。由于骨料自身的強(qiáng)度高，膠凝材料的活性、品種、數(shù)量就是決定混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素，無砂大孔混凝土沒有細(xì)骨料，空隙率大，與一般混凝土比較，水泥石與骨料之間的粘結(jié)強(qiáng)度對其整體的強(qiáng)度，就顯得極為重要。試驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)場抽檢表明，無砂大孔混凝土強(qiáng)度等級一般大于C10。
2、無砂大孔混凝土保溫、隔熱、防潮及滲水性能
2.1保溫性能
無砂大孔混凝土的體積密度是普通混凝土的3/4左右，一般為，空隙中空氣的導(dǎo)熱系數(shù)值非常小，無砂大孔混凝土A值為0. 5一0. 9 W/ ( m·k)，普通混凝土的值為1.5 W/(m·k)，即無砂大孔混凝土具有良好的保溫隔熱性能。
2. 2防潮性能
無砂大孔混凝土的防潮性能，主要取決于它對水分的毛細(xì)孔作用。眾所周知，混凝土是密實(shí)的多孔材料，由于毛細(xì)孔作用而吸水，但毛細(xì)孔作用力是隨著多孔體孔徑的增大而趨于減小，毛細(xì)孔孔隙中的自由水只有在一定的孔徑范圍和壓力差作用下才能發(fā)生流動。無砂大孔混凝土具有較大的非貫通孔洞，不是密實(shí)的多孔材質(zhì)，自然地破壞了毛細(xì)孔的吸水作用，使地下水及濕氣不易浸人無砂大孔混凝土及其上部的地面結(jié)構(gòu)層，保證了地坪處于干燥狀態(tài)。
2. 3透水性能
無砂大孔混凝土的骨料級配單一，空隙率大，基本沒有填充材料，盡管無毛細(xì)管的作用形成孔洞，但雨水在重力作用下，能沿著無砂大孔的壁面透過無砂大孔混凝土，浸人土壤中，不僅可使小區(qū)道路、人行道不易積水，而且也能補(bǔ)充地下水，使其均勻分布。
3、無砂大孔混凝土的應(yīng)用
3.1設(shè)計(jì)
采用無砂大孔混凝土可用作室內(nèi)保溫防潮層，其構(gòu)造如圖1所示，用作透水地面的構(gòu)造如圖2所示。
在設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，膠凝材料最好采用強(qiáng)度等級較高的普通水泥，以提高粗骨料顆粒接觸點(diǎn)的粘結(jié)強(qiáng)度。水泥的最佳用量以能夠完全包裹粗骨料的表面為適度。
我院曾對無砂大孔混凝土的配合比和強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行過較系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，通過對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸統(tǒng)計(jì)，建立以下3個公式，可用于無砂大孔混凝土的配合比及所能承受的'容許荷載設(shè)計(jì)計(jì)算:
(1)水泥用量C( kg)與抗壓強(qiáng)度Rs ( MPa)的關(guān)系:
3. 2施工
3. 2.1室內(nèi)保溫防潮地坪施工
采用無砂大孔混凝土作室內(nèi)地坪的基層，應(yīng)隨骨料粒徑的不同確定基層厚度，一般為80一150~。面層砂漿或細(xì)石混凝土不宜過厚，砂漿厚度宜為10一30 mm，細(xì)石混凝土層的厚度宜為細(xì)石最大粒徑的2一3倍。
在澆灌無砂大孔混凝土前，地基應(yīng)平整、密實(shí)、均勻。無砂大孔混凝土最好采用機(jī)械攪拌，澆灌時(shí)不需振動，找平即可。抹面砂漿或細(xì)石混凝土應(yīng)在無砂大孔混凝土膠凝后施工，力求干硬，以免形成漿液滾人無砂大孔的空隙中，宜采用1: (1.5一3. 0 )的水泥砂漿。
3. 2. 2小區(qū)道路與人行道透水地面的施工
采用無砂大孔混凝土作小區(qū)道路與人行道結(jié)構(gòu)層的施工方法及質(zhì)量要求，基本上與室內(nèi)地坪施工相同，不同之處只是面層的材料及施工方法，即面層采用透水磚，用砂干鋪。
4、結(jié)語
(1)通過試驗(yàn)研究，提出了3個無砂大孔混凝土配合比及強(qiáng)度指標(biāo)的回歸公式，國內(nèi)同類試驗(yàn)研究較少，具有一定的獨(dú)創(chuàng)性，可供同行參考。
(2)無砂大孔混凝土由于其自身具有大空隙、拱結(jié)構(gòu)及毛細(xì)孔較少等特點(diǎn)，能起到良好保溫及防潮作用。同時(shí)，由于水重力作用，無砂大孔混凝土又具有良好的透水性能，可廣泛應(yīng)用于節(jié)能建筑的室內(nèi)地坪及綠色生態(tài)住宅小區(qū)與城市步行街道中的路面基層。無砂大孔混凝土的厚度及水泥的強(qiáng)度等級及用量，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定。
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