陶粒混凝土在结构中的应用与研究现状

时间:2017-06-07 17:38:57 材料毕业论文 我要投稿

陶粒混凝土在结构中的应用与研究现状

  陶粒混凝土作为一种常见的轻骨料混凝土,主要特点在于质轻且抗裂性强,下面是小编搜集的一篇探究陶粒混凝土在结构中的研究现状,供大家阅读参考。

陶粒混凝土在结构中的应用与研究现状

  目前,人们的生活已经进入低碳时代,建筑行业在我国经济发展中具有不可磨灭的作用。基于此,提高建筑行业重要材料的性能十分必要。本文的主要研究对象为陶粒混凝土,其特点在于质轻、保温效果好、抗裂性强。同时,陶粒骨料的混凝土的保温隔热效果较好,其使用周期较长,也就是说,开发陶粒骨料的混凝土并且优化其性能是建筑可持续发展的必然要求。出于社会环境的现状,我们应大力开发这一产品,研究并优化其性能。

  1陶粒混凝土在结构中的应用

  1.1陶粒混凝土在国内外应用

  首先:国外方面,陶粒混凝土已经成为很多发达国家使用的对象,日本研发并推广的轻骨料混凝土是其密度为1400kg/m3,且抗压强度已经达到了30MPa,广泛应用于日本城市建筑。美国陶粒混凝土的应用量居于全球前列,并且提高了其技术经济效益。其主要使用的混凝土密度等级介于1400~1800kg/m3之间,抗压强度为30~70MPa总之发达国家的陶粒混凝土已经达到一定的水平,而我国关于混凝土的应用则主要集中为陶粒混凝土,其他类型的轻骨料则较少。由于技术观念上的原因,轻骨料混凝土在我国主要应用于非承重结构,并且其成本较高,因此在我国上世纪的建筑中很少出现。而进入21世纪,随着节能成为企业发展的目标,轻骨料混凝土得到了更广泛的认可,尤其是高强轻骨料混凝土的研制使得建筑行业成本大大降低,我国高层建筑中广泛应用了这一材料,提高了建筑物的性能,珠海国际会议中心就是最好的证明。但就密度和强度来说,我国使用的主要为密度1900kg/m3,而强度为LC50的陶粒混凝土。

  2陶粒混凝土研究现状

  陶粒混凝土因在结构上与普通混凝土具有一定的差别。主要体现为其强度来源与力学性能存在差距,一般来说,陶粒混凝土的强度较低。

  2.1轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系

  在轴心抗压强度与立方体抗压强度的关系实验中,当其抗压能力测试时,发现该立方体会同时产生横向和纵向应变。但其摩擦力明显对试件的横向膨胀起到了限制作用,并且随着其与试件断面距离的靠近,其约束力将逐渐增大。研究表明,在距离试件受压面约0.1866a其中:a为试件边长。但是在试验中,必须消除这种效应,从而正确的反映混凝土的抗压强度。使我国采用高和截面边长的比为3~4的棱柱体试件进行轴心抗压强度试验。以150mm×150mm×150mm和150mm×150mm×300mm的标准试件作为实验对象,其实验结果如表1所示:

  通过本次实验,我们可以得出结论:轴心抗压强度低于立方体抗压强度。并且其轴压比在0.80~0.98之间。

  2.2影响轴心抗压强度的主要因素

  在研究影响轴心抗压强度的主要因素的实验中,对实验结果很多人持有不同意见。实际上,其原因在于轴心抗压的研究要比立方体抗压受力的研究要难,其受到多种因素的影响。其中包括:(1)混凝土振捣过程中,其沿水平方向上的陶粒上浮现象,其主要原因在于陶粒的密度过小。同时,水泥浆中存在一定的积聚气孔。多数试件在加载后,伴随着陶粒上浮,厚砂浆区将出现严重的裂缝。(2)试件表面的平整度影响棱柱体试件的`实验结果。(3)试件加载过程中,需要物理与几何中,以避免偏心受压现象的出现,但这一点在目前技术下无法实现。

  3试验结果分析

  根据国内各科研院所所进行的大量试验数据,二者之间的换算关系为:?ck=0.93?cu。对于立方体抗压强度与轴心抗压强度试的分析如图1所示:

  图1立方体抗压强度与轴心抗压强度关系则此时的直线回归方程可表示为:

  ?ck=0.92?cu,而相关系数R=0.91。

  我们通过471组试验证明了立方体抗压强度和轴心抗压强度之间的线性关系。统计了各院所的数据,其中,变化范围集中在0.818~1.03之间,其平均值约为0.987。由表1我们可以得出结论:轻骨料混凝土的轴压比要高于其它混凝土。一般情况下,中、低强度轻骨料混凝土的轴压比的平均值为0.85。实验证明,造成离差的主要原因为混凝土材料的自身性能,陶粒混凝土的离散型较高。但目前技术尚不能解决这一问题,因此在实际建筑设计上,往往要取采取相对安全值。

  4总结

  陶粒混凝土作为一种常见的轻骨料混凝土,主要特点在于质轻且抗裂性强。但与普通混凝土相比,其强度较低。因此提高陶粒混凝土和其他轻质骨料的强度是建筑的主要任务。本文通过陶粒混凝土的相关实验,解释了其在建筑行业上的重要作用。我国建筑行业经过多年的发展目前正处于瓶颈期,这就意味着建筑企业必须提高材料的强度,并且降低成本才能实现可持续发展。本文通过实验致力于研制环保并且成本低的陶粒混凝土,节能是目前建筑行业对材料的重要要求。尤其是低碳时代的到来,混凝土的种类也不再仅仅限于低强度或非承重结构,而是不断朝着高强和承重能力强的材料。但我国陶粒混凝土的应用比国外的应用时间短,材料性能上存在一定的差距,因此还需要建筑相关人员不断努力。

  参考文献

  [1]王玉,杨健辉,吕凌艳等.基于陶粒骨料的混凝土试验研究[J].工业建筑,2011(S1).

  [2]徐振华,刘建国,宋敏英等.污泥与底泥烧结陶粒骨料的中试研究[J].环境工程学报,2013(06).

  [3]徐振华,刘建国,宋敏英等.温度对污泥与底泥烧结陶粒性能的影响[J].环境工程学报,2013(05).

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