1、2 0 1 2 年 第 7 期 (总 第 2 7 3 期) Nu mb e r 7 in 2 0 l 2 ( T 0 t a 1 N o 2 7 3 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 理论研究 THE 0RETI CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 0 2 0 1 2 0 7 0 0 1 高效能轻集料混凝土的研制与应用 胡维新 。孙伟 。秦鸿根 。 ( 1 衢州学院,江苏 衢州 3 2 4 0 0 0 ;2 东南大学 江苏省土木工程材料重点实验室 , 江苏 南京 2 1 1 1 8 9 ) 摘要: 研制
2、了一种强度大于 2 0 Me a , 表观密度小于 1 4 0 0 k g m , 导热系数小于 0 3 0 w ( m K ) 的高效能轻集料混凝+( H i g h E ffic i e n t L i g h t C o n c r e t e , 简称 H E L C ) , 可用于多层砌体结构和别墅的圈梁、 构造柱和砌体, 减少了外墙保温的施工环节, 降低了成本, 消除了冷、 热 桥处理的难题 , 外墙平均传热系数K m 1 5 , 满足 J G J 1 3 4 2 O 1 O 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 的节能要求。 关键词: 轻质混凝土;结构自保温;强度;表观密度;传热系数
3、 中图分类号 : T U5 2 2 3 + 3 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2 ) 0 7 0 0 0 1 - 0 2 Dev el opme n t an d app l i c a t i on of hi gh e f f ici e n t l i gh t c o nc r e t e H【 , We i - x i n , S U NWe i , QI NH o n g - g e n ( 1 Q u z h o uCo l l e g e , Q u z h o u 3 2 4 0 0 0 , C h in a ; 2 S o
4、 u t h e a s t Un i v e r s i t y J i a n g s uK e yL a b o r a t o r yo f C o n s t r u c t i o nMa t e r i a l s , Na n j i n g2 1 1 1 8 9 , C h i n a ) A b s t r a c t : A n e w h i 曲一 p e rfo r ma n c e l i g h t we i g h t a g g r e g a t e c o n c r e t e( HE L C) w h i c h s tr e n g t h i s
5、gre a t e r tha n 2 O MP a , wh i c h a p p a r e n t d e n s i ty i s l e s s than 1 4 0 0 k g m and wh i c h the r ma l c o n d u c t i v i tyi s l e s s t h an O 3 0 W ( m K) w asd wd o p e d HE L Cc a n b e u s e d f o r ri n g b e a mand c o n s t r u c t i o n c o l u n mo f mu l t i s t o r y
6、ma s o n r ys t r u c t u r eandv i l l a s , wh i c hr e d uc e s the wh o l ec o s t o f c o n s t r u c t i o nandd e l e t e s s o me c o n s t r u c t i o ns t e p s of e xt e r n a l i n s u l a t i o n s u c has e l i mi n a t i n g the p r o b l e mo f h e a t( c o l d ) b r i d g e s U s i
7、n g HE L C, the me a n o v e r a l l h e a t t r ans f e r c o e ffic i e n t i s l e s s t h an 1 5 m 2 5 ( 2) 式 中: R材料层的热阻 , ( m 2 K) , W; S 材料的蓄热系数 , W ( m z K) 。 按陶粒混凝 土 p = l 4 0 0 k g m。 , 选取 S = 8 6 5 。 ( 3 ) 单一材料传热系数 : K = K = I R = I O 8 0 = 1 2 5 1 5 W ( m K) ( 3 ) 根据 J G J l 3 4 _ - 2 O 1
8、 0 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 ( 见图 3 ) , 外墙主体部位的传热系数 等于外墙周边热桥部位 的传热系数 。 , 建筑外墙的平均传热系数 K 由式( 4 ) 计算: Kin -Kp x Fr+KmxFB 1 1 2 5x Fp +1 2 5X FB l : 1 2 5 2 5时, 建筑外墙的传热系数 K I 5 的要求。 因为外墙的砌块 、 圈梁、 过梁、 构造柱都是同一材料 2 4 0 m m厚, 没有热桥、 冷桥, 使得单一材料的传热系数 K = I R = 1 0 6 6 7 = 1 4 9 9 ( R = 6 A = 0 2 4 0 3 6 = 0 6 6 7 ) , 平
9、均传热系数 K m 2 5时 , 建筑外墙的传热系数 K I 5的要求 , 不仅是传统秦 砖汉瓦的理想替代品, 而且避免了外墙外保温和冷热桥处理的 麻烦 。 2 l ! i i 固黼 一 n 2 3 技 术 经济分析 ( 1 ) 外墙常用做法平均传热系数 K 。 常用做法指的是: 外 墙周边热桥部位圈梁 、 过梁 、 构造柱用普通混凝土 , 其导热系 数 A B 。 : 1 7 4 , 2 4 0厚的热阻 R B 1= 6 A B 1 = O 2 4 1 7 4 = 0 1 3 8 , 传热系 数 = I R = I O 1 3 8 = 7 2 5 ; 外墙主体部位采用节能 自保温砌块 , A
10、 0 2 5 , 2 4 0 厚的热阻R v = 6 A p = 0 2 4 0 2 5 = 0 9 6 , 传热系数 K r,= I R = 1 0 9 6 =1 0 4; K 二 ,由此按常用做法若不进行热桥 ,lP 十, B 部位的保温处理是不能达到外墙平均传热系数 K m 1 5的。 常用 墙体自保温形式主要构造及平均传热系数表 4 。 下转 第 9页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m ( 1 ) : 1 - 7 7 】D A WE L , L I U Y, S E A H S KA p a r a me t r i c s t u d y o f ma
11、s o n r y i n fi l l e d s t e e l f r a me s J C a n J C i v i l E n g , 2 0 0 1 ( 2 8 ) : 1 4 9 1 5 7 【 8 】S I N GH H, P A U L D K, S A S T R Y V V I n e l a s t i c d y n a mi c r e s p o n s e o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e f r a me s J C o mp u t e r sS t r u c t u r e s 。 1 9 9 8 ( 6
12、9 ) : 6 8 5 6 9 3 【 9 】NA D J A I A, K I R B Y P C o l l a p s e o f i n f i l l e d s t e e l f r a me s w i t h s e mi ri g i d c o n n e c t i o n s J P r o c I n s t C i v i l E n g S t ruc t u r e B l d g , 1 9 9 8 ( 1 2 8 ) : 1 0 3 - 1 1 1 作者简介 : 联 系地址 : 联 系电话 : 孙成访( 1 9 7 0 一 ) , 女, 博士研究生, 副教
13、授。 广东省东莞市莞城学院路 2 5 1 号 东莞理工学院城市学院 ( 5 2 3 1 0 6 ) 1 3 4 1 2 9 6 9 2 1 9 上接第 2页 表 4 常用墙体 自保温形式主要构造及 平均传热 系数 序号 填充墙体 热桥 平均传热系数 主要材料构造传热系数 ( W ( m 2 K ) ) 主要材料构造传热系数 ( 、 v ( r n 2 K ) ) ( w ( m 。 K) ) 表 4中第 1 、 2 种方案 2 0 0n l l T l 加气混凝 土、 2 0 0 mm节能型 烧结空心砌块, 热桥部位 1 5 r n lT l 无机保温砂浆不能满足 K m 1 5 w ( m2
14、 K) 的节能标准要求。 第 3 、 4种方案增加砌块的厚度 、 适当增加热桥部位的保温层厚度才能满足Km 1 5 w ( m : K) 的 节能标准要求。 第 5种方案是本研究所创导的高效能轻集料混 凝土保温体系, 2 4 0 n l n l 高效能轻集料混凝土砌块和 2 4 0 mm高 效能钢筋混凝土梁、 柱 L C 2 0 , 用于多层房屋的砌体结构 , 保温 性能达到第 3 、 4种方案的效果, 传热系数均为 1 1 8 6 W ( mz K) , 满足 K m 2 5时, 建筑外墙的传热系数K I 5的要求。 可推进行广使用。 ( 3 ) 通过各种外墙保温系统的经济比较 , 高效能轻
15、集料混 凝土结构保温系统与多孔黏土砖加保温砂浆系统价格基本持 平, 与 3 5 mm厚无机保温砂浆系统价格低 1 5 左右。 参考文献 : 1 J G J 1 3 4 2 O 1 O , 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准f s 1 E 京: 中国 建筑出版社 , 2 0 1 0 2 J G J 5 1 2 0 O 2 , 轻骨料混凝土技术规程I S 北京: 中国建筑出版社, 2 0 0 2 【 3 】G B 5 0 1 7 6 , 民用建筑热工设计规范 s E 京 : 中国计划出版社, 2 0 0 6 4 】墙体自保温系统设计指南 M 重庆: 重庆大学出版社, 2 0 1 0 5 】王宗昌建筑及节能保温实用技术 M I E 京: 中国电力出版社, 2 0 0 8 作者简介: 胡维新( 1 9 6 4 一 ) , 男, 副教授, 主要从事建筑结构与材料的 教学和研究工作。 联系地址: 浙江省衢州市九华北大道 7 8 号( 3 2 4 0 0 0 ) 联 系电话 : 1 3 6 2 5 7 0 3 8 1 8 9 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m