产品详细
，具有保温、质轻、隔热、抗渗性好等优点，在高层建筑、桥梁工程、大跨径结构、轻型楼板、路面铺装等工程中已得到普遍应用。
王安涟等对空腔陶粒混凝土开展了抗火性能测试，以评估将其应用于耐火场景的可行性。研究表明，增加陶粒混凝土密度可延长传热时间，提高其抗火性能，在空腔中填充的岩棉具有自重低、用料成本低和抗火性能好等方面的优势。
江子航等制备了纤维陶粒混凝土并利用压电传感技术对冻融后的纤维陶粒混凝土试件进行了研究，开发了一种基于压电陶瓷的主动传感法检测纤维陶粒混凝土试件冻融损伤的方法。
李瑞鸽等制备了陶粒加气混凝土，研究其力学性能与养护环境、含水率、龄期的关系，探明了其力学性能的变化规律和最佳养护条件。
利用陶粒混凝土质轻的特点，Han等探讨了将其应用于既有建筑屋面节约能源改造的可行性，用不同粒径的陶粒制备陶粒混凝土储水砖。研究表明，将陶粒混凝土储水砖应用于既有建筑屋面节约能源改造中效果良好，与普通屋面相比最大温差可达27.1℃。
Wang等制备了一种以陶粒为轻粗骨料的新型泡沫混凝土，通过对陶粒热性能的试验研究，阐明了陶粒的导热系数与密度、抗压强度、蓄热系数的关系，验证了设计密度为600kg/m3的陶粒泡沫混凝土最佳的陶粒体积比例为45%。
由于陶粒混凝土在各方面的广泛应用，对其配合比的研究受到了国内外学者的广泛关注。
周州等[8]设计制备了1900kg/m3、LC50等级的陶粒混凝土，配比中玉级粉煤灰和超细粉煤灰的掺量达到了40%。
田晓霞研究表明，陶粒的筒压强度跃6.0MPa、预湿时间跃72h且体积砂率在42%左右时，能制备出力学性能优良的LC40陶粒混凝土，并对氯离子抗渗性、碳化性能和耐磨性能进行了系统研究。
Zhang等试图借鉴功能梯度材料的概念对陶粒混凝土进行设计，应用正交法研究了陶粒的体积分数、水胶比和引气剂掺量三个因素对陶粒混凝土性能的影响规律。
Fathollah等将石灰石、化学外加剂及矿物掺合料一起应用于混凝土中，提高了轻骨料混凝土的密实度和强度，制备出了干密度为1610～1965kg/m3，抗压强度为32.3～63.7MPa的陶粒混凝土。
Atmaca等在轻骨料混凝土中添加了3%的纳米二氧化硅，将水胶比控制在0.35，粉煤灰掺量为20%，有效提升了陶粒混凝土的力学性能。
宋丽萍等在最优配合比的基础上掺入不同量的钢纤维，钢纤维体积率从0%增加到2.5%，高强粉煤灰陶粒混凝土的抗住压力的强度、抗折强度和劈裂抗拉强度呈先上升后缓慢下降的趋势。
为了配制出容重在1950kg/m3左右且抗住压力的强度较高的陶粒混凝土，本文基于上述研究成果，在初始配比的基础上对陶粒的预湿时间、水胶比、体积砂率和硅灰掺量做了单因素试验，确定了较优的参数，再通过正交试验得出了强度等级为LC50的陶粒混凝土的最优配合比。
陶粒：市售，性能指标如表1所示。材质为页岩，呈圆球状。水泥：P·O42.5R，由四川双马水泥股份有限公司提供。硅灰：SiO2含量90%，28d活性指数102%，由郑州吉兴微硅粉有限公司提供。聚羧酸减水剂：固含量13%，减水率28%，由四川砼兴源建材有限公司提供。
预湿时间是将陶粒提前浸泡于水中的时长，由于陶粒具有吸水性，如果没有经过预湿，在轻骨料混凝土的拌制及养护期间会吸附其周围的水分，使陶粒周围的胶凝材料没有足够的水分进行水化反应，因此导致其强度弱于轻骨料混凝土中别的部位的强度，形成薄弱间层，进而导致轻骨料混凝土的整体强度下降。
经过预湿的陶粒，其内部已达到了一定的湿度，对周围水分的吸收作用会减弱，有利于水化产物的生成和均匀分布。试验设置了7个预湿梯度，预湿时间为0～24h，预湿时间对陶粒混凝土的影响如表3所示。
从测试结果能看出，预湿时间对陶粒混凝土的容重影响不大，随着预湿时间的延长，陶粒混凝土的容重轻微上升，其与陶粒吸水、密度变大有关。预湿时间在6h以内时，容重变化极小，当预湿时间达到或超过12h时，容重变化较明显，但预湿时间为12h和24h的轻骨料混凝土的容重相近，说明当陶粒预湿12h后，已经达到了饱和吸附状态。
力学性能的测试结果表明，陶粒经预湿后，特别是当预湿时间达到12h以上时，7d和28d的抗压强度提升较明显。
为了探明不同水胶比对陶粒混凝土性能的影响规律，试验设置了6个水胶比梯度，同时为了保证各组具有相同的流动性，在实际拌和混凝土时对低水胶比的试验组补入适量减水剂。水胶比对陶粒混凝土性能的影响如表4所示。
测试结果表明，随着水胶比的下降，陶粒混凝土的容重明显增加，这是由于用水量减少增加了水泥石的密实度。抗压强度的测试结果表明，水胶比从0.30降低至0.22的过程中，7d和28d抗压强度呈逐渐上升的趋势，当水胶比继续降低到0.20时，强度不升反降。究其原因主要是因为：第一，过小的水胶比使得新拌混凝土的黏稠度增加，成型振捣过程内部气孔难以排出，过多的气孔影响了混凝土的力学性能；第二，陶粒吸收了部分水分后使得水化不充分，水化产物分布不均匀。
硅灰是一种高活性的矿物掺合料，28d活性指数通常能达到甚至超过100%，为了探究硅灰对陶粒混凝土性能的影响规律，试验从0%～20%设置了6个掺量梯度，依次取代水泥制备陶粒混凝土。硅灰对陶粒混凝土性能的影响如表5所示。
结果表明，随着硅灰掺量的提高，陶粒混凝土容重逐渐上升，由于硅灰的粒度小，其比表面积通常为20～28m2/g，能填充更加细小的空隙，提高轻骨料混凝土的致密性，进而导致容重上升。从力学性能的测试结果能够准确的看出，随着硅灰掺量的提高，混凝土7d和28d抗压强度均逐渐上升，当掺量在16%以内时，强度增长较明显，掺量超过16%后，抗压强度趋于稳定。这说明硅灰对陶粒混凝土的力学性能具有积极的贡献，这与硅灰能促进“二次水化”并生成更多的C-S-H有关。
体积砂率是影响陶粒混凝土性能的重要因素。试验从20%～42%共设置了6个体积砂率梯度，其对陶粒混凝土性能的影响如表6所示。由于砂子的密度大于陶粒，所以随着砂率的提高，陶粒混凝土的容重逐渐上升。
强度的测试根据结果得出，适当提高体积砂率对陶粒混凝土的力学性能具有积极的作用，特别是当砂率从20%增至36%时强度增加明显，但砂率继续上升时强度不再有明显变化。
当砂率较小时，混凝土中充当骨架作用的是较大粒径的陶粒，砂率的提高就意味着陶粒的占比下降，由于砂的力学性能优于陶粒，所以强度有所提升。当砂率提高到一定程度时，在混凝土中起骨架作用的就是砂，陶粒将会不连续地分散于混凝土体系中，提高砂率对混凝土的力学性能贡献不大。考虑混凝土的容重臆2000kg/m3，较优的体积砂率为28%。
为了确定陶粒混凝土的最佳配合比，在前期研究的基础上进行正交试验。以预湿时间、水胶比、硅灰掺量和体积砂率为变量，在较优值附近选择相应的参数，并在此基础上设计三水平、四因素正交试验。正交试验因素及水平设置如表7所示。正交试验结果如表8所示。
表9为正交试验数据分析。从容重极差分析可以看出，体积砂率对增加容重作用最为明显，其次分别是水胶比、预湿时间和硅灰掺量。
28d抗住压力的强度的极差分析表明，影响陶粒混凝土抗压强度的因素按大小次序分别是水胶比、预湿时间、体积砂率和硅灰掺量。由此得出，陶粒混凝土的最优配比条件为陶粒预湿时间13h、水胶比0.21、硅灰掺量17%、体积砂率30%。
在此条件下，陶粒混凝土的容重为1991kg/m3，28d抗压强度达到52.3MPa。
本文通过应用单因素试验法和正交试验法，从不同角度出发采用不同的试验对高性能陶粒混凝土的制备进行了相应的分析，得出了以下几点结论。
（1）随着陶粒预湿时间的延长，陶粒混凝土的容重和抗压强度均有提高，当预湿时间跃6h时，陶粒达到饱和吸附状态，容重和抗压强度增长均不明显。因此，在进行配合比设计时为了能够更好的保证容重和抗压强度，应选择合适的预湿时间。
（2）随着水胶比的降低，陶粒混凝土的容重和抗住压力的强度均有明显提升，当水胶比由0.30降低至0.22时，28d的抗压强度提高了21.1%，当继续降低水胶比时，其已经不能满足陶粒吸水和正常水化要求，强度开始下降。因此，在配合比设计时为了能够更好的保证较高的抗压强度，一味地降低水胶比是不可取的，应选择正真适合的水胶比。
（3）掺入硅灰能提高陶粒混凝土的强度，但随着掺量的提升，对强度提升作用变小，较优掺量为16%，与不掺硅灰相比，陶粒混凝土的28d抗住压力的强度提高了19.3%。
（4）随着砂率的提高，陶粒混凝土的容重和强度均呈现上升趋势，在保证容重臆2000kg/m3的前提下，较优的体积砂率为28%。
（5）通过正交试验数据分析可知，影响陶粒混凝土容重的因素大小次序为：体积砂率水胶比预湿时间硅灰掺量；而影响强度的因素大小次序为：水胶比预湿时间体积砂率硅灰掺量。本次研究可得出的相关数据具体如下：高强度陶粒混凝土最优配比条件为陶粒预湿时间13h、水胶比0.21、硅灰掺量17%、体积砂率30%，在此条件下陶粒混凝土的抗住压力的强度可以达到52.3MPa返回搜狐，查看更多