中密度陶?；炷林苽渫鈮Π逖芯?/h1>
2021-09-28 02:19:30梁宇航麥頌廣凌文軒楊鋒杰
廣東建材 2021年9期
甘 立 王 慶 甘 偉 梁宇航 麥頌廣 凌文軒 楊鋒杰
(1廣州建筑產(chǎn)業(yè)研究院有限公司；2廣州大學(xué)；3廣州一建建設(shè)集團(tuán)有限公司)
0 引言
我國(guó)的輕質(zhì)混凝土墻板主要有兩類，一是條形水泥混凝土輕質(zhì)墻板（面密度<100㎏/m2），二是蒸壓加氣混凝土墻板（密度<700㎏/m3）。兩類材料的抗壓強(qiáng)度在3.5～7.5MPa之間，其中前者只有非承重內(nèi)隔墻條板品種，后者也多用于非承重內(nèi)墻。目前，裝配式建筑體系中的承重、非承重水泥混凝土外墻板，主要采用預(yù)制鋼筋混凝土板、預(yù)應(yīng)力空心板及鋼筋混凝土復(fù)合節(jié)能墻板等。然而，上述外墻板普遍存在密度高、自重大、吊運(yùn)困難等問(wèn)題。因此，研究開(kāi)發(fā)一種具有輕質(zhì)、高強(qiáng)且節(jié)能的水泥混凝土外墻板是墻板產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)[1]。采用密度適中、強(qiáng)度較高的陶粒作為混凝土的主要原料之一，能夠顯著降低制品的密度，達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)的效果，其產(chǎn)品可應(yīng)用于裝配式建筑工程中的非承重輕質(zhì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)板，如外墻掛板、外墻嵌板、外墻門窗板、清水板、裝飾板等，前景廣闊。
輕集料混凝土的密度一般要求低于1950㎏/m3，對(duì)于非承重輕質(zhì)水泥混凝土外墻板而言，其強(qiáng)度等級(jí)多在LC15～LC30之間。本研究旨在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)用陶?；炷羀2]、高強(qiáng)陶?；炷羀3]性能研究及應(yīng)用[4]的基礎(chǔ)上，研發(fā)出一種密度在1460～1650㎏/m3范圍內(nèi)，保溫隔熱性能優(yōu)異，且抗壓強(qiáng)度在20～35MPa之間的中密度陶?；炷?，制備能夠滿足裝配式外墻要求的圍護(hù)結(jié)構(gòu)板，同時(shí)兼具節(jié)能環(huán)保、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便等特性，為非承重輕質(zhì)混凝土外墻板提供新思路和新途徑。
1 原料選用
1.1 陶粒選用
本研究采用的陶粒是由工業(yè)固廢瓷渣、建筑固廢和淤泥混合燒制得到的一種粒徑在0～15mm之間的灰色球形瓷渣陶粒（如圖1a和b所示）。該陶粒的堆積密度為580㎏/m3，筒壓強(qiáng)度為5MPa，空隙率為36%，吸水率為3%。另外，以同樣制備工藝制成的球形陶砂（如圖1c所示）用作為陶粒混凝土中的一種細(xì)骨料，其堆積密度為730㎏/m3，粒徑在5mm以下。
圖1 不同粒徑范圍的球形瓷渣陶粒
1.2 陶粒混凝土原材料
本試驗(yàn)采用普通硅酸鹽水泥P.O42.5R作為膠凝材料。除陶砂外，還將機(jī)制砂用作另一種細(xì)骨料，其堆積密度為1560㎏/m3。此外，粉煤灰，礦渣砂粉和沸石粉作為輔助膠凝材料摻入體系中，以提高陶粒混凝土的工作性能和力學(xué)性能；同時(shí)添加防裂增強(qiáng)劑以及硅烷可再分散乳膠粉改性劑，以改善陶?；炷恋目沽押头浪阅?。采用束狀的玄武巖纖維（如圖2所示），直徑為20μm，長(zhǎng)度為25mm，密度為2800㎏/m3，斷裂強(qiáng)度在1.8×103MPa～2.0×103MPa之間，彈性模量在7.8×104MPa～8.0×104MPa之間，以獲得優(yōu)異的抗彎性能；采用聚羧酸高效減水劑確保新拌混凝土良好的工作性能。
圖2 玄武巖纖維形貌
2 陶粒混凝土
2.1 試驗(yàn)配合比[5]
⑴陶?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)采用“三段法”，即根據(jù)所設(shè)計(jì)的混凝土密度范圍和用途，將陶粒混凝土分為低密度、中密度、高密度三段，分別進(jìn)行配合比計(jì)算，分段方法見(jiàn)表1。
⑵本研究所設(shè)計(jì)的陶?；炷镣鈮Π迕芏鹊燃?jí)為D1500～D1600，并且在用途上屬于圍護(hù)結(jié)構(gòu)，從表1來(lái)看，屬于中密度的陶?；炷?，以此為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，按《輕骨料混凝土應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 12-2019[6]來(lái)計(jì)算和確定配合比。下面以密度等級(jí)D1500、強(qiáng)度等級(jí)LC25的陶?；炷翞槔M(jìn)行計(jì)算。
表1 陶粒混凝土“三段法”
每立方米的混凝土中各材料的用量按松散體積法進(jìn)行計(jì)算。另外，每1m3混凝土采用1m3陶粒，砂漿用量，根據(jù)所用陶粒粗骨料空隙率（36%），按體積增加3%。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求：水泥用量不少于400㎏/m3。同時(shí)，為滿足陶?；炷恋拿芏鹊燃?jí)D1500（干密度1460～1550㎏/m3）的要求，砂漿的用量不得大于970㎏/m3。其他材料每立方米的用量分別為：礦渣砂粉為160㎏，陶砂為230㎏，粉煤灰為60㎏，玄武巖纖維為2㎏，硅烷改性可再分散乳膠粉為0.4㎏，聚羧酸高效減水劑為0.15㎏，水為160㎏。
⑶得到的兩種密度等級(jí)的陶?；炷粮鞑牧蠁畏接昧恳?jiàn)表2。
表2 陶?；炷僚浜媳?/p>
2.2 制備工藝
攪拌過(guò)程中應(yīng)該注意拌合料的添加順序、方法與攪拌時(shí)間。先加入陶粒、陶砂（機(jī)制砂）、水泥、輔助性膠凝材料（粉煤灰、礦渣砂粉、沸石粉），攪拌90s，然后將聚羧酸高效減水劑、硅烷改性可再分散乳膠粉和水的混合溶液倒入拌合料中，攪拌180s，在攪拌的過(guò)程中以緩慢灑落的方式均勻?qū)⑿鋷r纖維加入拌合物中，最后形成具有一定稠度的混凝土拌合物。測(cè)試完流動(dòng)度和坍落度后，將拌合物均勻放入100mm×100mm×100mm的模具中，經(jīng)24小時(shí)成型后脫模，并在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境中養(yǎng)護(hù)28天。制備流程如圖3所示。
圖3 陶粒混凝土制備工藝
2.3 試驗(yàn)結(jié)果
混凝土拌合物的坍落度和濕密度、混凝土干密度、28d立方體抗壓強(qiáng)度等測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 陶?；炷恋脑囼?yàn)結(jié)果
從試驗(yàn)結(jié)果可以看到，得到的兩種陶?；炷恋母擅芏然驹?460～1650㎏/m3之間，28天抗壓強(qiáng)度分別為28MPa和39MPa；導(dǎo)熱系數(shù)在0.57～0.66W/m·K之間；吸水率在3%～6%之間；坍落度在80～120mm之間，所有基礎(chǔ)性能指標(biāo)符合規(guī)范的要求。陶?；炷猎噳K強(qiáng)度試驗(yàn)和切割后得到的斷面分別如圖4和圖5所示。從斷面照片來(lái)看，陶粒在混凝土中分布均勻，沒(méi)有發(fā)生上浮和局部集中等現(xiàn)象，顆粒級(jí)配性較好，且與水泥基結(jié)合情況較好，未見(jiàn)到明顯的孔隙。因此，本實(shí)驗(yàn)所研究的陶粒混凝土是用于制備目標(biāo)陶?；炷镣鈮Π宓睦硐氩牧?。
圖4 瓷渣陶粒混凝土試件斷面
圖5 瓷渣陶?；炷燎懈蠲?/p>
3 陶粒混凝土外墻板制備
3.1 墻板設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求
外墻板采用上述陶?；炷林苽涠伞８鶕?jù)試驗(yàn)結(jié)果，這種陶粒混凝土密度在1460～1650㎏/m3之間，強(qiáng)度等級(jí)達(dá)LC20～LC35，可以達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)的目標(biāo)。無(wú)論是外墻掛板[7-8]、外墻嵌板、門窗板、裝飾板等外墻，該陶?；炷炼季哂羞m用性，并且自重方面比普通的混凝土（密度2400㎏/m3）降低了30%以上。
外墻板的外觀、尺寸、板邊結(jié)構(gòu)構(gòu)造，按所在建筑物的非承重外維護(hù)墻板的建筑設(shè)計(jì)確定。當(dāng)外墻板的外立面為裝飾面時(shí)，可采用清水混凝土或復(fù)合飾面層（如改性無(wú)機(jī)粉復(fù)合建筑飾面片材等）一次反打成型工藝制作；而對(duì)表面要求不高的外墻板，陶?；炷烈不究梢詽M足其要求；外墻板的尺寸則根據(jù)建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)而定；在板邊構(gòu)造方面，用于外墻掛板的豎向板邊可為平接頭，或是設(shè)有榫頭、榫槽的榫卯結(jié)構(gòu)；水平方向板邊，板上端和下端分別設(shè)有外低、內(nèi)高的梯狀榫頭結(jié)構(gòu)；用于外墻嵌板的豎向板邊可為平接頭，或是設(shè)有榫頭、榫槽的榫鉚結(jié)構(gòu)；水平方向板邊，板上端和板下端為平接頭或分別設(shè)有凸榫和凹槽狀榫鉚結(jié)構(gòu)（與結(jié)構(gòu)基層上的凹槽和凸榫相嵌合）。
外墻板配置的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造鋼筋、預(yù)埋件等，可按國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集預(yù)制混凝土外墻掛板[9]設(shè)計(jì)要求確定，其位置布置不得阻礙陶粒混凝土漿體在模具內(nèi)部流動(dòng)，以減少由于澆筑缺陷而產(chǎn)生的孔隙，并且保證混凝土有效地包裹住鋼筋，以提高外墻板的耐久性能。外墻板鋼筋可采用HPB300級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)熱軋光圓鋼筋或熱軋帶肋鋼筋。鋼筋網(wǎng)片采用冷軋帶肋鋼筋，或冷拔低碳鋼絲焊接網(wǎng)片。鋼筋保護(hù)層的厚度≥15mm。外立面為清水墻，鋼筋保護(hù)層的厚度≥20mm。
由于該陶?；炷翆?dǎo)熱系數(shù)（0.57～0.66W/m·K）比普通混凝土（1.28～1.51W/m·K）小，具有節(jié)能保溫的性能，因此，它可以作為外墻板的單一板材，無(wú)需其他復(fù)合保溫隔熱材料。
3.2 墻板澆筑
用于制備墻板的陶粒在使用前需要經(jīng)過(guò)預(yù)濕，以減小因早期收縮變形而導(dǎo)致的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)[10]。陶粒、膠凝材料以及輔助性膠凝材料在加水拌合前預(yù)先干拌1分鐘，可以抑制由于陶粒自重輕而引起的上浮問(wèn)題。在澆筑外墻板前，根據(jù)所設(shè)計(jì)的墻板尺寸安裝平鋼模具，并且在模具中，置入結(jié)構(gòu)鋼筋、預(yù)埋件、連接件等構(gòu)件。安裝完畢后，將陶粒混凝土從模具一邊緣到另一邊緣順序均勻澆筑，振搗密實(shí)，若板厚大于120mm，則分兩次澆筑，并每次澆筑都需要振搗，振動(dòng)時(shí)間控制在30秒以內(nèi)。另外，振搗時(shí)不得采用強(qiáng)力震動(dòng)，避免出現(xiàn)陶粒上浮、分層現(xiàn)象。在混凝土終凝之前，對(duì)混凝土表層進(jìn)行收漿抹面處理，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間后脫模。脫模后，需要對(duì)外墻板表面進(jìn)行噴霧或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)，以抑制其表面微裂縫的生成。
4 結(jié)論
本研究采用了高性能瓷渣陶粒，配制兩種中密度（D1500和D1600）陶粒混凝土，探究其用于制備裝配式建筑體系外墻用大型板材的可行性。通過(guò)對(duì)其性能的試驗(yàn)，并與現(xiàn)有建筑外墻板技術(shù)相比，得出以下結(jié)論：
⑴本研究使用的中密度陶粒在混凝土中分布均勻，與水泥基材結(jié)合情況好；
⑵使用中密度陶粒制備得到的混凝土實(shí)現(xiàn)了輕質(zhì)、高強(qiáng)的目標(biāo)；
⑶該中密度陶?；炷恋男阅芊蠂?guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求，適用于多種外墻板；
⑷采用該中密度陶?；炷林苽涞陌宀挠捎诒旧砭邆浔匦阅芎玫膬?yōu)勢(shì)，無(wú)需其他保溫材料，且可降低重量30%；
⑸本次研發(fā)的中密度陶粒混凝土板材是一種利廢環(huán)保、輕質(zhì)、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)一體化的建筑產(chǎn)品。
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我國(guó)的輕質(zhì)混凝土墻板主要有兩類，一是條形水泥混凝土輕質(zhì)墻板（面密度<100㎏/m2），二是蒸壓加氣混凝土墻板（密度<700㎏/m3）。兩類材料的抗壓強(qiáng)度在3.5～7.5MPa之間，其中前者只有非承重內(nèi)隔墻條板品種，后者也多用于非承重內(nèi)墻。目前，裝配式建筑體系中的承重、非承重水泥混凝土外墻板，主要采用預(yù)制鋼筋混凝土板、預(yù)應(yīng)力空心板及鋼筋混凝土復(fù)合節(jié)能墻板等。然而，上述外墻板普遍存在密度高、自重大、吊運(yùn)困難等問(wèn)題。因此，研究開(kāi)發(fā)一種具有輕質(zhì)、高強(qiáng)且節(jié)能的水泥混凝土外墻板是墻板產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)[1]。采用密度適中、強(qiáng)度較高的陶粒作為混凝土的主要原料之一，能夠顯著降低制品的密度，達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)的效果，其產(chǎn)品可應(yīng)用于裝配式建筑工程中的非承重輕質(zhì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)板，如外墻掛板、外墻嵌板、外墻門窗板、清水板、裝飾板等，前景廣闊。
輕集料混凝土的密度一般要求低于1950㎏/m3，對(duì)于非承重輕質(zhì)水泥混凝土外墻板而言，其強(qiáng)度等級(jí)多在LC15～LC30之間。本研究旨在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)用陶?；炷羀2]、高強(qiáng)陶?；炷羀3]性能研究及應(yīng)用[4]的基礎(chǔ)上，研發(fā)出一種密度在1460～1650㎏/m3范圍內(nèi)，保溫隔熱性能優(yōu)異，且抗壓強(qiáng)度在20～35MPa之間的中密度陶?；炷?，制備能夠滿足裝配式外墻要求的圍護(hù)結(jié)構(gòu)板，同時(shí)兼具節(jié)能環(huán)保、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便等特性，為非承重輕質(zhì)混凝土外墻板提供新思路和新途徑。
1 原料選用
1.1 陶粒選用
本研究采用的陶粒是由工業(yè)固廢瓷渣、建筑固廢和淤泥混合燒制得到的一種粒徑在0～15mm之間的灰色球形瓷渣陶粒（如圖1a和b所示）。該陶粒的堆積密度為580㎏/m3，筒壓強(qiáng)度為5MPa，空隙率為36%，吸水率為3%。另外，以同樣制備工藝制成的球形陶砂（如圖1c所示）用作為陶粒混凝土中的一種細(xì)骨料，其堆積密度為730㎏/m3，粒徑在5mm以下。
圖1 不同粒徑范圍的球形瓷渣陶粒
1.2 陶粒混凝土原材料
本試驗(yàn)采用普通硅酸鹽水泥P.O42.5R作為膠凝材料。除陶砂外，還將機(jī)制砂用作另一種細(xì)骨料，其堆積密度為1560㎏/m3。此外，粉煤灰，礦渣砂粉和沸石粉作為輔助膠凝材料摻入體系中，以提高陶粒混凝土的工作性能和力學(xué)性能；同時(shí)添加防裂增強(qiáng)劑以及硅烷可再分散乳膠粉改性劑，以改善陶?；炷恋目沽押头浪阅?。采用束狀的玄武巖纖維（如圖2所示），直徑為20μm，長(zhǎng)度為25mm，密度為2800㎏/m3，斷裂強(qiáng)度在1.8×103MPa～2.0×103MPa之間，彈性模量在7.8×104MPa～8.0×104MPa之間，以獲得優(yōu)異的抗彎性能；采用聚羧酸高效減水劑確保新拌混凝土良好的工作性能。
圖2 玄武巖纖維形貌
2 陶粒混凝土
2.1 試驗(yàn)配合比[5]
⑴陶?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)采用“三段法”，即根據(jù)所設(shè)計(jì)的混凝土密度范圍和用途，將陶粒混凝土分為低密度、中密度、高密度三段，分別進(jìn)行配合比計(jì)算，分段方法見(jiàn)表1。
⑵本研究所設(shè)計(jì)的陶?；炷镣鈮Π迕芏鹊燃?jí)為D1500～D1600，并且在用途上屬于圍護(hù)結(jié)構(gòu)，從表1來(lái)看，屬于中密度的陶?；炷?，以此為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，按《輕骨料混凝土應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T 12-2019[6]來(lái)計(jì)算和確定配合比。下面以密度等級(jí)D1500、強(qiáng)度等級(jí)LC25的陶?；炷翞槔M(jìn)行計(jì)算。
表1 陶粒混凝土“三段法”
每立方米的混凝土中各材料的用量按松散體積法進(jìn)行計(jì)算。另外，每1m3混凝土采用1m3陶粒，砂漿用量，根據(jù)所用陶粒粗骨料空隙率（36%），按體積增加3%。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求：水泥用量不少于400㎏/m3。同時(shí)，為滿足陶?；炷恋拿芏鹊燃?jí)D1500（干密度1460～1550㎏/m3）的要求，砂漿的用量不得大于970㎏/m3。其他材料每立方米的用量分別為：礦渣砂粉為160㎏，陶砂為230㎏，粉煤灰為60㎏，玄武巖纖維為2㎏，硅烷改性可再分散乳膠粉為0.4㎏，聚羧酸高效減水劑為0.15㎏，水為160㎏。
⑶得到的兩種密度等級(jí)的陶?；炷粮鞑牧蠁畏接昧恳?jiàn)表2。
表2 陶?；炷僚浜媳?/p>
2.2 制備工藝
攪拌過(guò)程中應(yīng)該注意拌合料的添加順序、方法與攪拌時(shí)間。先加入陶粒、陶砂（機(jī)制砂）、水泥、輔助性膠凝材料（粉煤灰、礦渣砂粉、沸石粉），攪拌90s，然后將聚羧酸高效減水劑、硅烷改性可再分散乳膠粉和水的混合溶液倒入拌合料中，攪拌180s，在攪拌的過(guò)程中以緩慢灑落的方式均勻?qū)⑿鋷r纖維加入拌合物中，最后形成具有一定稠度的混凝土拌合物。測(cè)試完流動(dòng)度和坍落度后，將拌合物均勻放入100mm×100mm×100mm的模具中，經(jīng)24小時(shí)成型后脫模，并在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境中養(yǎng)護(hù)28天。制備流程如圖3所示。
圖3 陶粒混凝土制備工藝
2.3 試驗(yàn)結(jié)果
混凝土拌合物的坍落度和濕密度、混凝土干密度、28d立方體抗壓強(qiáng)度等測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 陶?；炷恋脑囼?yàn)結(jié)果
從試驗(yàn)結(jié)果可以看到，得到的兩種陶?；炷恋母擅芏然驹?460～1650㎏/m3之間，28天抗壓強(qiáng)度分別為28MPa和39MPa；導(dǎo)熱系數(shù)在0.57～0.66W/m·K之間；吸水率在3%～6%之間；坍落度在80～120mm之間，所有基礎(chǔ)性能指標(biāo)符合規(guī)范的要求。陶?；炷猎噳K強(qiáng)度試驗(yàn)和切割后得到的斷面分別如圖4和圖5所示。從斷面照片來(lái)看，陶粒在混凝土中分布均勻，沒(méi)有發(fā)生上浮和局部集中等現(xiàn)象，顆粒級(jí)配性較好，且與水泥基結(jié)合情況較好，未見(jiàn)到明顯的孔隙。因此，本實(shí)驗(yàn)所研究的陶粒混凝土是用于制備目標(biāo)陶?；炷镣鈮Π宓睦硐氩牧?。
圖4 瓷渣陶粒混凝土試件斷面
圖5 瓷渣陶?；炷燎懈蠲?/p>
3 陶粒混凝土外墻板制備
3.1 墻板設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求
外墻板采用上述陶?；炷林苽涠伞８鶕?jù)試驗(yàn)結(jié)果，這種陶粒混凝土密度在1460～1650㎏/m3之間，強(qiáng)度等級(jí)達(dá)LC20～LC35，可以達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)的目標(biāo)。無(wú)論是外墻掛板[7-8]、外墻嵌板、門窗板、裝飾板等外墻，該陶?；炷炼季哂羞m用性，并且自重方面比普通的混凝土（密度2400㎏/m3）降低了30%以上。
外墻板的外觀、尺寸、板邊結(jié)構(gòu)構(gòu)造，按所在建筑物的非承重外維護(hù)墻板的建筑設(shè)計(jì)確定。當(dāng)外墻板的外立面為裝飾面時(shí)，可采用清水混凝土或復(fù)合飾面層（如改性無(wú)機(jī)粉復(fù)合建筑飾面片材等）一次反打成型工藝制作；而對(duì)表面要求不高的外墻板，陶?；炷烈不究梢詽M足其要求；外墻板的尺寸則根據(jù)建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)而定；在板邊構(gòu)造方面，用于外墻掛板的豎向板邊可為平接頭，或是設(shè)有榫頭、榫槽的榫卯結(jié)構(gòu)；水平方向板邊，板上端和下端分別設(shè)有外低、內(nèi)高的梯狀榫頭結(jié)構(gòu)；用于外墻嵌板的豎向板邊可為平接頭，或是設(shè)有榫頭、榫槽的榫鉚結(jié)構(gòu)；水平方向板邊，板上端和板下端為平接頭或分別設(shè)有凸榫和凹槽狀榫鉚結(jié)構(gòu)（與結(jié)構(gòu)基層上的凹槽和凸榫相嵌合）。
外墻板配置的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造鋼筋、預(yù)埋件等，可按國(guó)家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集預(yù)制混凝土外墻掛板[9]設(shè)計(jì)要求確定，其位置布置不得阻礙陶粒混凝土漿體在模具內(nèi)部流動(dòng)，以減少由于澆筑缺陷而產(chǎn)生的孔隙，并且保證混凝土有效地包裹住鋼筋，以提高外墻板的耐久性能。外墻板鋼筋可采用HPB300級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)熱軋光圓鋼筋或熱軋帶肋鋼筋。鋼筋網(wǎng)片采用冷軋帶肋鋼筋，或冷拔低碳鋼絲焊接網(wǎng)片。鋼筋保護(hù)層的厚度≥15mm。外立面為清水墻，鋼筋保護(hù)層的厚度≥20mm。
由于該陶?；炷翆?dǎo)熱系數(shù)（0.57～0.66W/m·K）比普通混凝土（1.28～1.51W/m·K）小，具有節(jié)能保溫的性能，因此，它可以作為外墻板的單一板材，無(wú)需其他復(fù)合保溫隔熱材料。
3.2 墻板澆筑
用于制備墻板的陶粒在使用前需要經(jīng)過(guò)預(yù)濕，以減小因早期收縮變形而導(dǎo)致的開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)[10]。陶粒、膠凝材料以及輔助性膠凝材料在加水拌合前預(yù)先干拌1分鐘，可以抑制由于陶粒自重輕而引起的上浮問(wèn)題。在澆筑外墻板前，根據(jù)所設(shè)計(jì)的墻板尺寸安裝平鋼模具，并且在模具中，置入結(jié)構(gòu)鋼筋、預(yù)埋件、連接件等構(gòu)件。安裝完畢后，將陶粒混凝土從模具一邊緣到另一邊緣順序均勻澆筑，振搗密實(shí)，若板厚大于120mm，則分兩次澆筑，并每次澆筑都需要振搗，振動(dòng)時(shí)間控制在30秒以內(nèi)。另外，振搗時(shí)不得采用強(qiáng)力震動(dòng)，避免出現(xiàn)陶粒上浮、分層現(xiàn)象。在混凝土終凝之前，對(duì)混凝土表層進(jìn)行收漿抹面處理，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)一定時(shí)間后脫模。脫模后，需要對(duì)外墻板表面進(jìn)行噴霧或?yàn)⑺B(yǎng)護(hù)，以抑制其表面微裂縫的生成。
4 結(jié)論
本研究采用了高性能瓷渣陶粒，配制兩種中密度（D1500和D1600）陶粒混凝土，探究其用于制備裝配式建筑體系外墻用大型板材的可行性。通過(guò)對(duì)其性能的試驗(yàn)，并與現(xiàn)有建筑外墻板技術(shù)相比，得出以下結(jié)論：
⑴本研究使用的中密度陶粒在混凝土中分布均勻，與水泥基材結(jié)合情況好；
⑵使用中密度陶粒制備得到的混凝土實(shí)現(xiàn)了輕質(zhì)、高強(qiáng)的目標(biāo)；
⑶該中密度陶?；炷恋男阅芊蠂?guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求，適用于多種外墻板；
⑷采用該中密度陶?；炷林苽涞陌宀挠捎诒旧砭邆浔匦阅芎玫膬?yōu)勢(shì)，無(wú)需其他保溫材料，且可降低重量30%；
⑸本次研發(fā)的中密度陶粒混凝土板材是一種利廢環(huán)保、輕質(zhì)、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)一體化的建筑產(chǎn)品。
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