轻质保温空心砌块的研制
[摘 要]混凝土空心砌块是既可用于承重，又可作为填充材料的非黏土质新型墙材产品，但热工性能较差是其应用中较突出的问题之一。本研究以此为重点，从原料选择、配方优化、胶集料匹配粘结等方面进行了研究试验，在废渣掺量达80%以上的情况下，使轻集料混凝土及制品的热工性能显著提高，导热系数为0.130～0.145W/m·K，容重为600～800 kg/m3，单一材料即可满足建筑节能50% 的要求，技术、经济、社会效益十分显著。
[ 关键词] 轻质保温砌块；利废节能；热工性能
1 前言
随着墙材革新与建筑节能工作的不断深入，墙材革新工作由限制、禁止使用实心黏土砖阶段逐步进入到禁止使用黏土制品的阶段，《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》已颁布施行，第二阶段建筑节能工作正在全面开展，墙材革新的目的已不仅限于替代和淘汰实心黏土砖，对新型墙体材料在产品品种、材料性能以及使用功能上的要求日趋提高。混凝土小型空心砌块是既可作为承重砌筑材料，又可作为非承重填充材料的非黏土制品，是今后市场前景广阔、需大力发展的一种新型墙体材料。然而，热工性能较差是混凝土砌块比较突出的缺陷之一，即使是多排孔的普通混凝土砌块，如240mm 厚三排孔混凝土砌块墙传热系数为2.13W/m2·K，大体相当于240mm 厚砖墙，290mm 厚四排孔混凝土砌块墙传热系数为1.69W/m2·K，相当于340mm 厚砖墙；轻集料混凝土砌块中应用较多的粉煤灰炉渣混凝土砌块，290mm 厚的传热系数为1.55W/m2·K，370mm 厚的传热系数为1.22W/m2·K，热工性能较好的黏土陶粒混凝土砌块190mm厚单排孔的传热系数为1.41W/m2·K，均达不到兰州地区第二阶段建筑节能50% 标准的要求，即建筑物体形系数小于0.3 的外墙传热系数K 分别小于1.10 或0.85(采用单层塑料窗时)。采用双排孔或超轻陶粒可提高陶粒砌块的热工性能，但陶粒不仅需要焙烧，而且由于其颗粒规整光滑，集料级配及与胶结材料粘结性能不佳。因此，混凝土砌块墙体通常只能采用夹芯保温或内外复合保温的方法来提高其保温隔热性能，使得建筑造价提高，施工不便。综上所述，研究提高混凝土材料的热工性能，开发一种轻质保温的空心砌块产品是一项很有实际意义的技术课题。我们研究的主要思路和目的是通过对砌块所用原材料进行改革和优化，提高其热工性能，从而改善砌块制品的保温隔热功能。
2 研究试制
2.1 原材料选择
(1)水泥。采用32.5 级普通硅酸盐水泥。
(2)集料。采用废弃烧结集料，经破碎筛分后，5mm～15mm 粒径的用作粗集料，5mm 以下的用作细集料，全部用来替代砂石集料。其性能指标见表1 。
废弃烧结集料属硅酸盐类硅质材料，具有微孔结构和颗粒效应。从表1 中可看出，其密度低、强度高、吸水率适中、耐久性好，性能符合GB/T1731.1-1998 普通轻集料技术指标，是一种性能良好的轻集料。
(3)粉煤灰。粉煤灰本身具有一定的潜在活性，通过掺加激发剂激发其活性产生胶凝性，能促进强度的提高，不仅可减少水泥用量，同时起到了增加密实度和提高耐久性的作用。本项目采用兰州第二热电厂粉煤灰，其性能符合GB1596 技术指标。
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