陶粒混凝土 轻型混凝土

轻质陶粒混凝土预制墙板的制备及性能研究

黄修林卞周宏黄绍龙

（湖北大学材料学院，武汉，430062）

本文研究了通过工厂预制页岩陶粒轻集料混凝土制备保温墙板的方法。通过优化混凝土的胶容比、集料级配以及预湿处理，成功降低了单位用水量，并有效控制了混凝土的坍落度。此方法解决了轻集料在浇筑振捣过程中的上浮和离析问题。最终制备的轻集料混凝土强度达到了CL15-CL25等级，且墙板在后期使用中表面无裂缝，导热系数低，强度高，适合作为结构保温材料。

关键词：

陶粒轻集料，吸水率，保温性能

轻质陶粒混凝土因其优良的保温性能和较低的自重，近年来在建筑行业得到广泛应用。本研究致力于优化轻质陶粒混凝土的制备工艺，以提高其性能和经济性。

原材料及试验方法

1.1 原材料

（1）水泥：武汉新洲亚东P·O42.5水泥；

（2）河砂：选用洞庭湖中砂，表观密度2676kg/m3，细度模数2.62，含泥量为0.7%；

（3）页岩陶粒，具体性能见表1。

轻质陶粒混凝土的设计与性能分析

2.1 轻质混凝土配合比设计

本文在设计预制轻集料混凝土的配合比时，以强度和容重作为技术要求，同时追求用水量和水泥用量的合理使用。采用松散体积法，根据《轻骨料混凝土应用技术规程》（JFJ51-2002）和《普通混凝土配合比设计规程》等规范，设定了初始配合比（见表2），并进行了性能测试（见表3）。

2.2 混凝土墙板性能影响因素分析

2.2.1 预湿处理对混凝土性能的影响

对页岩陶粒进行不同浸泡时间的吸水率测定。结果表明，陶粒浸泡时间过短，其吸水率偏低；而浸泡时间超过30分钟后，吸水率显著增加，经过2小时后趋于稳定。混凝土养护龄期的延长有助于抗压强度的提升，但不同的预湿处理方式对强度的影响却有所不同。预拌处理能够提升陶粒与胶凝材料的粘结力，促进水化反应，有利于界面过渡区的强化，从而增强混凝土的后期强度。相对而言，预拌处理在收缩方面的影响较大，保持了水泥石与轻集料之间的内部湿度协调。

2.2.2 胶容比对混凝土性能的影响

鉴于轻集料的高吸水率，普通混凝土的水胶比无法准确反映强度与流动性之间的关系，因此本文采用胶容比进行配合比设计。试验中，控制设计容重和体积砂率不变，分别使用不同水泥用量进行测试。结果显示，随着胶凝材料比例的减少，混凝土强度逐渐降低，胶容比0.225（360kg/m3）被认为较为理想。

2.2.3 陶粒种类对混凝土性能的影响

对比研究使用汇腾500级和光大800级页岩陶粒。在控制水泥用量、体积砂率的情况下发现，陶粒的简压强度是影响混凝土强度增长的关键因素。使用较高简压强度的陶粒能够在相同条件下实现更高的比强度。

3.

轻质混凝土墙板的制备

依据第二节的分析，确定了工厂预制生产的配合比（见表5），并制定了具体工艺流程（见图7）。通过1小时吸水量预拌处理，可以有效抑制陶粒在成型过程中的上浮现象，陶粒吸收的水分能够在混凝土后期提供内部湿度，有助于提高水泥石界面的水化程度和整体结构的致密性。

为了提高混凝土的流动性，采用分层成型的方法。成型时振动台的振捣幅度相对较小，频率需要高于普通混凝土，成型时间缩短至5-8秒。经过2天的养护后，进行脱模并进入养护室进行喷雾养护。

4.

结论

1）通过使用汇腾500级页岩陶粒，成功制备出容重为1550kg/m3、强度达到LC25等级的预制轻质混凝土墙板。优化胶容比和预拌处理方式后，其干燥收缩值较小，导热系数满足保温墙板的要求；

2）采用裹浆工艺和分层成型措施，确保制备的陶粒轻质混凝土墙板表面光滑，几乎没有蜂窝孔洞。后期喷雾养护有效控制了微裂纹的产生，减少了安装过程中的饰面工序。

参考文献

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