Đặc tính kỹ thuật và tiến độ ứng dụng của bê tông tích hợp nhẹ

I. Giới thiệu

Bê tông kết dính nhẹ là một loại vật liệu kết dính nhẹ (mật độ nhỏ hơn)1800kg / m³Bộ sưu tập xốp) là bộ sưu tập thô, kết hợp với vật liệu gel, phụ gia và nước để chuẩn bị vật liệu bê tông mới. Lợi thế đáng kể so với bê tông thông thường làTrọng lượng nhẹ, cách nhiệt, cách âm, đồng thời có độ bền và khả năng gia công tốt, phù hợp với ngành xây dựng hiện tại“Tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường, hiệu suất cao”Nhu cầu phát triển đã trở thành vật liệu kết cấu và chức năng trong các công trình xây dựng hiện đại.

II. Thành phần vật liệu và vai trò

Hiệu suất của bê tông tích hợp ánh sáng phụ thuộc vào sức mạnh tổng hợp của các thành phần, thành phần chính của vật liệu và chức năng như sau:

1. Bộ sưu tập ánh sáng

Bộ ánh sáng là thành phần cốt lõi, xác định các đặc tính nhẹ của bê tông. Theo nguồn có thể chiaBộ sưu tập ánh sáng tự nhiên(ví dụ như đá bọt, xỉ núi lửa, tuff) vàBộ sưu tập ánh sáng nhân tạo(ví dụ như hạt gốm, hạt tro bụi). Trong số đó,Hạt gốm(đặc biệt là đá phiến, đá vôi) Bởi vì cóCấu trúc lỗ kín, hấp thụ nước thấp, cường độ cao(Cường độ nén có thể đạt5-30MPa) Trở thành bê tông kết cấu nhẹ; mạc đường ruột muqueuses digestives (<300kg / m³() Đa số dùng để giữ ấm lớp cách nhiệt.

2. Chất liệu gel

Chủ yếu là xi măng (xi măng silicat, xi măng silicat thông thường), nó có thể được pha trộn với tro bay, bột xỉ, silica fume và các chất pha trộn khác. Tác dụng của thuốc bao gồm:(1Thay thế một phần xi măng, giảm chi phí và khí thải carbon; （2) Cải thiện và tính dễ dàng của bê tông trộn mới (ví dụ: hiệu ứng bóng của tro bay); （3) Cải thiện độ bền của bê tông cứng (chẳng hạn như phản ứng tro của bột xỉ có thể lấp đầy lỗ chân lông).

3. Phụ gia

Các phụ gia chính bao gồmGiảm nước hiệu quả cao(như hệ axit polycarboxylic),Chất chiết xuất không khívàĐại lý giữ nước. Chất giảm nước hiệu quả cao có thể làm giảm đáng kể tỷ lệ tro nước (từ0.5-0.6Giảm0.3-0.4) Nâng cao cường độ bê tông và độ dày; Chất dẫn khí có thể đưa vào bong bóng kín nhỏ, cải thiện khả năng chống đóng băng (mức độ chống đóng băng có thể đạt được)Sản phẩm F100-F200）； Các chất giữ nước (như hydroxypropylmethylcellulose) được sử dụng để ngăn chặn sự hấp thụ quá mức của các bộ thu ánh sáng và ngăn chặn sự sụt giảm của bê tông trộn mới.

4. nước

Lượng nước sử dụng cần được kiểm soát chặt chẽ, cả hai để đáp ứng nhu cầu hydrat hóa của vật liệu gel, và để tránh sự nổi lên của vật liệu ánh sáng do quá nhiều nước (mật độ nhỏ của vật liệu ánh sáng, dễ dàng tách ra trong quá trình trộn). Thông thường áp dụng“Bộ sưu tập ánh sáng Pre-Wet”Công nghệ (ngâm các bộ sưu tập ánh sáng2-4(Dùng sau khi phơi khô bề mặt) để giảm sự hấp thụ nước trộn.

III. Các tính năng hiệu suất chính

1. Tính năng trọng lượng nhẹ

Mật độ khô của bê tông thu ánh sáng thường là1400-1900kg / m³(Bê tông thông thường là2400kg / m³Trọng lượng có thể giảm20%-50%. Đặc điểm này có thể làm giảm đáng kể tải trọng cấu trúc (chẳng hạn như tường nhà ở cao tầng sử dụng bê tông tích hợp nhẹ, yêu cầu về tải trọng nền tảng có thể giảm15%-25%), giảm chi phí kỹ thuật cơ bản trong khi cải thiện hiệu suất chống động đất của tòa nhà (tác động địa chấn tỷ lệ thuận với trọng lượng của cấu trúc).

2. Đặc tính cách nhiệt cách nhiệt

Thiết bị vớt váng dầu mỡ cho xử lý nước thải -PetroXtractor - Well Oil Skimmer (0.5-1.5W/Bê tông thông thường là1.8-2.0W/）。 Ví dụ,200mmHiệu quả cách nhiệt của tường bê tông hạt gốm dày tương đương với400mmTường gạch thông thường dày, có thể làm giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng sưởi ấm và làm mát của tòa nhà (tiết kiệm năng lượng có thể đạt được)30%-50%), phù hợp với“Phòng thụ động”“Tòa nhà Zero Energy”Yêu cầu.

3. Hiệu suất cách âm

Cấu trúc lỗ chân lông của vật liệu thu ánh sáng có thể hấp thụ sóng âm thanh một cách hiệu quả, và cách âm không khí của nó có thể đạt được45-55dB(Bê tông thông thường là35-40dB）。 Nó có thể cải thiện đáng kể môi trường âm thanh trong nhà và đáp ứng yêu cầu cách âm của những nơi như nhà ở, khách sạn khi được sử dụng cho tường hoặc sàn nhà riêng.

4. Độ bền

（1) Khả năng chống thấm: hạt gốm và các vật liệu thu nhỏ lỗ kín khác có thể làm giảm kênh lỗ mao mạch bên trong bê tông, và mức độ chống thấm có thể đạt đượcSố P6-P10(Bê tông thông thường làP4-P8）；

（2) Khả năng chống đóng băng: các bong bóng nhỏ được giới thiệu bởi chất dẫn khí có thể làm giảm sự phá hủy của bê tông trong chu kỳ đóng băng và tan chảy, và mức độ chống đóng băng có thể đạt đượcSản phẩm F100-F200(Áp dụng cho các dự án khu vực lạnh);

（3Khả năng chống cacbua: tỷ lệ tro nước thấp và cấu trúc dày đặc có thể trì hoãn quá trình cacbua, độ sâu cacbua thấp hơn bê tông thông thường30%-50%。

IV. Chuẩn bị các yếu tố kỹ thuật

1. Thiết kế tỷ lệ phù hợp

（1) Xác định mức độ mật độ: theo mục đích lựa chọn, chẳng hạn như mức mật độ bê tông nhẹ cho cấu trúc là1600-1900kg / m³Giữ ấm.1400-1600kg / m³；

（2B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)300-500kg / m³(So sánh với tro nước)0.3-0.45) Kiểm soát cường độ, mức độ cường độ bê tông tích hợp nhẹ cho cấu trúc có thể đạt đượcC20-C40；

（3) Và điều chỉnh dễ dàng: đảm bảo độ sụp đổ của bê tông trộn mới bằng cách thu thập vật liệu nhẹ ướt, thêm chất giảm nước và chất giữ nước.100-150mm(Yêu cầu thi công bơm).

2. Quy trình trộn

（1) Vật liệu ánh sáng ướt trước: ngâm vật liệu ánh sáng đến trạng thái khô bề mặt bão hòa (không có nước tự do trên bề mặt), tránh hấp thụ nước trộn khi khuấy;

（2Thứ tự trộn: trước tiên trộn bộ sưu tập ánh sáng với một phần nước1-2Thêm xi măng, trộn lẫn và trộn thêm chất phụ gia.2-3Phút, cuối cùng điều chỉnh lượng nước trộn đều (tổng thời gian trộn không vượt quá)5phút);

（3) Phòng ngừa tách biệt: trong quá trình trộn tránh rung quá mức, để tránh vật liệu nhẹ nổi lên dẫn đến phân tầng.

3. Đúc và bảo quản

（1) Đổ: Áp dụng đổ theo lớp (độ dày của mỗi lớp không vượt quá300mm), Vibration Ramming sử dụng máy rung phẳng hoặc máy rung chèn (thời gian rung ngắn hơn so với bê tông thông thường30%）；

（2) Bảo dưỡng: Sau khi đổ12Che giữ ẩm (như màng nhựa, bao tải) trong vòng vài giờ và phun nước để bảo dưỡng7-14Thiên (vật liệu nhẹ có tính hấp thụ nước mạnh, cần phòng ngừa bề mặt mất nước rạn nứt).

V. Lĩnh vực ứng dụng

1. Xây dựng nhà ở

Nhà cao tầng.Tường(như tường cắt, tường bổ sung),Sàn nhà(chẳng hạn như ván xếp) sử dụng bê tông tích hợp nhẹ, có thể làm giảm trọng lượng của cấu trúc (giảm trọng lượng của tường trên mỗi mét vuông)50-100kg), nâng cao tỷ lệ dung tích xây dựng (tăng)1-2tầng). Ví dụ, trong các dự án nhà ở cấp cao ở các thành phố như Bắc Kinh, Thượng Hải, v. v., tường bê tông đã chiếm tỷ lệ đạt60%Trên này.

2. Xây dựng công nghiệp

Nhà máyTấm lợp、Cần cẩu dầmÁp dụng bê tông tích hợp nhẹ, có thể giảm tải mái (giảm trọng lượng mái trên mỗi mét vuông)80-120kg) Tăng khoảng cách (từ)6-8mTăng lên.10-12m）。 Ví dụ, trong các nhà máy sản xuất ô tô kết hợp, tỷ lệ áp dụng tấm lợp bê tông nhẹ đạt80%。

3. Xây dựng tiết kiệm năng lượng

Nhà thụ động, nhà không tiêu thụ năng lượngTường cách nhiệt bên ngoài(chẳng hạn như tường composite cách nhiệt bên ngoài) với bê tông tích hợp nhẹ, có thể đáp ứng“Hệ số truyền nhiệt cho tường ngoài≤0.15W/”Yêu cầu. Ví dụ, trong một dự án phòng thụ động ở Berlin, Đức,250mmTường ngoài bê tông tro bụi dày đã đạt được mục tiêu không cần khai thác nhiệt vào mùa đông.

4. Công trình đô thị

CầuSàn trải sàn、Cầu tàuSử dụng bê tông tích hợp nhẹ, có thể làm giảm tải trọng cầu (giảm trọng lượng trên mỗi mét vuông sàn cầu)100-150kg), kéo dài tuổi thọ sử dụng cầu (giảm mệt mỏi phá hủy). Ví dụ, bê tông hạt gốm được sử dụng để lát sàn cho cầu vượt biển ở Vịnh Hàng Châu, làm giảm tải trọng tổng thể của cây cầu.

VI. Xu hướng phát triển

1. 高性能化

phát triểnCường độ cao Light Header bê tông(Mức độ cường độ≥ C50), cột, dầm và các thành phần chịu lực khác cho các tòa nhà siêu cao tầng, đáp ứng nhu cầu của nhịp lớn, tải trọng cao. Ví dụ, trong một tòa nhà siêu cao tầng ở Houston, Mỹ,C60Giảm tiết diện cột cho các ứng dụng của cột bê tông hạt gốm (từ1.2m × 1.2mGiảm0,8 m × 0,8 m）。

2. Xanh lá cây

利用Chất thải công nghiệp(ví dụ tro bay, xỉ, xỉ thép) Chuẩn bị vật liệu tập trung nhẹ (ví dụ tro bay, tro đất sét), thay thế vật liệu tập trung tự nhiên (giảm khai thác mỏ), giảm sử dụng xi măng (tỷ lệ thay thế đạt30%-50%）。 Ví dụ, khoảng tro bay được sản xuất hàng năm ở nước ta5triệu tấn, trong đó10%Được sử dụng để sản xuất bê tông kết dính nhẹ, giảm lượng khí thải carbon khoảng1Ức tấn.

3. Chức năng

phát triểnBê tông chống cháy nhẹ(Thêm sợi chống cháy, giới hạn chống cháy≥3giờ),Cách âm Light Header bê tông(Thêm vật liệu cách âm, cách âm không khí)≥ 60 dB）、Tự cách nhiệt Light Collection Concrete(Lớp cách nhiệt composite, hệ số truyền nhiệt≤0.1W/) Đáp ứng nhu cầu đặc biệt của các địa điểm khác nhau.

4. tiêu chuẩn hóa

Xây dựng hoàn hảoTiêu chuẩn bê tông trọng lượng nhẹThông số sản phẩm Thông tin sản phẩm Bình Luận(JGJ 51-2019), đặc điểm kỹ thuật hiệu suất vật liệu, thiết kế tỷ lệ phù hợp, quy trình xây dựng và các liên kết khác, nâng cao chất lượng dự án (giảm các vết nứt do xây dựng không đúng cách, độ bền không đạt tiêu chuẩn và các vấn đề khác).

VII. Kết luận

Trọng lượng nhẹ bê tông như mộtTrọng lượng nhẹ, tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trườngVật liệu mới có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong ngành xây dựng. Với sự phát triển liên tục của công nghệ hiệu suất cao, xanh và chức năng, bê tông tích hợp nhẹ sẽ tiếp tục thay thế bê tông thông thường và trở thành vật liệu chính cho các dự án xây dựng trong tương lai. Trong tương lai, cần tăng cường nghiên cứu và phát triển vật liệu ánh sáng (ví dụ như vật liệu ánh sáng biến đổi nano), tối ưu hóa quá trình chuẩn bị (ví dụ:3DIn bê tông trọng lượng nhẹ), thúc đẩy ứng dụng công nghiệp của bê tông trọng lượng nhẹ, cung cấp hỗ trợ cho sự phát triển bền vững của ngành xây dựng.