Technische Eigenschaften und Anwendungen von Leichtbeton

1. Einführung

Leichtes Sammelbeton ist eine Art mit leichtem Sammelbeton (Dichte kleiner als1800kg/m³Poröse Sammler) sind grobe Sammler, die in Kombination mit Gellen, Zusatzstoffen und Wasser hergestellt werden. Sein wesentlicher Vorteil gegenüber normalem Beton besteht darin, dassLeicht, isoliert und schallisoliertgleichzeitig eine gute Haltbarkeit und Bearbeitbarkeit, die der aktuellen Baubranche entspricht“Energieeinsparung, Umweltschutz und hohe Leistung”Entwicklungsbedürfnisse sind zu strukturellen und funktionellen Materialien im modernen Bauwesen geworden.

Materialzusammensetzung und Wirkung

Die Leistung des leichten Sammelbetons hängt von der Synergie der einzelnen Komponenten ab, die Hauptbestandteile und Funktionen sind wie folgt:

1. Leichte Sammlung

Leichtmassen sind die Kernkomponenten, die die leichten Eigenschaften des Betons bestimmen. Nach Quelle unterteilbarNatürliche leichte Sammlung(z.B. Schwebstein, Vulkanschlach, Kieselstein) undKünstliche leichte Sammler(z.B. Korn, Kohlenstoff). Unter ihnen,Keramik(insbesondere Schiefer Keramik, Pulver Kohle Asche Keramik) aufgrund derGeschlossene Porenstruktur, geringe Wasseraufnahme, hohe Festigkeit(Druckfestigkeit erreichbar)5-30MPa), wird die Struktur mit leichtem Sammelbeton; Steine sind aufgrund der geringen Dichte (<300kg/m³Meistens für Wärmeisolierungsschichten verwendet.

2. Gelmaterial

Mit Zement (Silikatzement, gewöhnlicher Silikatzement) vor allem, kann pulverisierte Kohle Asche, Müllpulver, Silizium Asche und andere Mischungen vermischt werden. Die Wirkung der Mischung umfasst: (1Ersatz von Teilen des Zements, um Kosten und Kohlenstoffemissionen zu senken; （2Verbesserung der Einfachheit des neu gemischten Betons (z. B. der Kugeleffekt von Pulverasche); （3Verbesserung der Haltbarkeit des gehärteten Betons (z. B. durch die Reaktion von Asche in Erzschlagpulver können die Poren gefüllt werden).

3. Zusatzmittel

Wichtige Zusatzstoffe umfassenEffiziente Wasserminderer(wie Polycarbonsäure),EntgasungsmittelundWasserhalter. Ein effektives Feuchtigkeitsmindermittel kann das Wassergrauverhältnis erheblich reduzieren (von0.5-0.6Hinunter0.3-0.4Verbesserung der Festigkeit und Dichte des Betons; Entgasungsmittel kann kleine geschlossene Blasen einführen, um die Gefrierbeständigkeit zu verbessern (die Gefrierbeständigkeit kann bis zuF100-F200）； Wasseraufbewahrungsmittel wie Hydroxypropylmethylcellulose werden verwendet, um die übermäßige Wasserabsorption von leichten Sammlern zu unterdrücken und den Zusammenbruch von neu gemischtem Beton zu verhindern.

4. Wasser

Der Wasserverbrauch muss streng kontrolliert werden, sowohl um die Hydrierungsbedürfnisse des Gelematerials zu erfüllen, als auch um zu vermeiden, dass zu viel Wasser zu leichten Sammlern führt (leichte Sammeldichte ist klein, leicht während des Rührens zu trennen). Normalerweise verwendet“Vorfeuchte leichte Sammler”Verfahren (Einweichen leichter Sammler)2-4Stunden nach dem Trocknen der Oberfläche verwendet werden), um ihre Absorption von Mischwasser zu verringern.

3. Haupteigenschaften

1. Leichte Eigenschaften

Die Trockenheit von leichtem Beton liegt in der Regel bei1400-1900kg/m³(Normaler Beton ist2400kg/m³Links und rechts) kann das Gewicht verringert werden.20%-50%Diese Eigenschaft kann die strukturelle Belastung erheblich reduzieren (z. B. mit leichtem Sammelbeton für Hochgeschoss-Wohnwände, die Tragfähigkeit des Bodens kann reduziert werden)15%-25%Reduzieren Sie die Kosten für die Konstruktion der Grundlagen und verbessern Sie gleichzeitig die seismische Resistenz des Gebäudes (die seismische Wirkung ist proportional zur Selbstwiederherstellung der Struktur).

2. Wärmeisolierung

Die poröse Struktur des leichten Sammlers macht es mit einem niedrigen Wärmeleitfähigkeit (0,5-1,5W/Der gewöhnliche Beton ist1,8-2,0W/). Zum Beispiel:200 mmDie Wärmewirkung der dicken Keramikbetonwände entspricht400 mmDicke gewöhnliche Ziegelwand, die den Energieverbrauch von Gebäuden für Heizung und Kühlung erheblich reduzieren kann30%-50%(entsprechend)“Passive Zimmer”“Null-Energie-Gebäude”Anforderungen.

3. Schallisolierung

Die Porenstruktur des leichten Sammlers kann Schallwellen effektiv absorbieren und die Luftschallisolation erreicht45-55dB(Normaler Beton ist35-40dB). Beim Einsatz in Trennwänden oder Fußböden kann die akustische Umgebung im Innenraum erheblich verbessert werden und die Schalldämmungsanforderungen von Wohnhäusern, Hotels und anderen Räumen erfüllt werden.

4. Langlebigkeit

（1(Permeabilität: Keramikpornel und andere geschlossene poröse leichte Sammler können den inneren Poren-Kanal des Betons reduzieren, die Permeabilitätsklasse kann erreicht werdenP6-P10(Normaler Beton istP4-P8）；

（2Frostbeständigkeit: Kleine Blasen, die durch das Entgasungsmittel eingeführt werden, können die Zerstörung des Frostschmelziklus am Beton lindern, und die Frostbeständigkeit kann erreicht werdenF100-F200(für kalte Gebiete geeignet);

（3(Carbonisationsbeständigkeit: niedriges Wassergrauverhältnis und dichte Struktur können den Carbonisationsprozess verlangsamen, die Carbonisationstiefe ist niedriger als der gewöhnliche Beton30%-50%.

4. Vorbereitungsprozess

1. Kompatibel mit dem Design

（1(Festlegung der Dichteklasse: Je nach Anwendungswahl, wie Struktur mit leichtem Sammelbeton Dichteklasse ist1600-1900kg/m³Wärmedämmung für1400-1600kg/m³；

（2(Festigkeitskonstruktion: durch Anpassung der Menge des Gelematerials)300-500kg/m³(im Verhältnis zu Wasser)0.3-0.45(Kontrolle der Festigkeit, Struktur mit leichtem Sammelbeton Festigkeitsklasse erreichbarC20-C40；

（3(und einfache Anpassung: durch Vorfeuchtigung leichter Sammler, Zugabe von Feuchtigkeitsmitteln und Wasseraufbewahrungsmitteln, um den Zusammenbruch des neu gemischten Betons in100 bis 150 mm(Anforderungen der Pumpenbau).

2. Rührprozess

（1Vorfeuchte leichte Sammler: Einweichen Sie leichte Sammler in gesättigten trockenen Zustand (ohne freies Wasser auf der Oberfläche) und vermeiden Sie die Absorption von Mischwasser beim Rühren;

（2Reihenfolge des Rührens: Rühren Sie zunächst den leichten Sammler mit einem Teil Wasser1-2Minuten, Zement, Mischung und Zusatzmittel hinzufügen2-3Minuten, endlich den Wasserverbrauch auf gleichmäßig zu rühren (Gesamtrührzeit nicht mehr als5Minuten);

（3Vermeidung der Trennung: Vermeiden Sie übermäßige Schwingungen während des Rührens, um zu vermeiden, dass leichtes Aufschwimmen der Sammlung zu Schichtung führt.

3. Gießen und Pflege

（1Gießen: Schichtgießen (jede Schichtdicke nicht größer als300 mmVibration mit Flachplatten-Vibratoren oder Einsetzvibratoren (Schwingungszeit kürzer als bei Beton)30%）；

（2Wartung: nach dem Aufbau12Feuchtigkeitsbedeckung innerhalb einer Stunde (z. B. Plastikfilm, Säcke) und Wasseraufbewahrung7-14Tag (leichte Sammler mit hoher Wasserabsorption, um den Wasserverlust auf der Oberfläche zu verhindern).

V. Anwendungsbereiche

1. Wohngebäude

Hochgeschoss WohnungenWände(z.B. Schärwand, Füllwand),Bodenbrett(wie z.B. Folienplatten) mit leichtem Sammelbeton, kann das Eigengewicht der Struktur reduzieren (Eigengewicht der Wand pro Quadratmeter reduziert werden)50-100kgErhöhung des Bauvolumens (Erhöhung der1-2Schichten). Beispielsweise hat der Anteil von Keramikbetonwänden an Hochgeschoss-Wohnprojekten in Städten wie Peking und Shanghai bereits erreicht.60%oben.

2. Industriebau

FabrikDachbrett、KranbalkenMit leichtem Sammelbeton reduziert sich die Dachlast (Eigengewicht pro Quadratmeter reduziert)80-120kgErhöhung der Spanne (von6-8 mHinzufügen10-12 m). Zum Beispiel, in der gemeinsamen Anlage der Automobilherstellung, die Anwendung von leichten Sammelbeton Dachplatten erreicht80%.

3. Energiesparende Gebäude

Passivhäuser, Gebäude ohne EnergieverbrauchAußenwandsisolation(wie äußere Isolationskompositwände) mit leichtem Sammelbeton, kann“Wärmeübertragungskoeffizient der Außenwand≤0,15 W/”Anforderungen. Zum Beispiel bei einem Passivhaus-Projekt in Berlin,250 mmDie dicke Keramik-Fassade aus Pulverasse erreicht das Ziel, im Winter keine Heizung zu benötigen.

4. Gemeindebau

Brücke.Brückenbelag、BrückeMit leichtem Sammelbeton kann die Brückenlast reduziert werden (Eigengewicht pro Quadratmeter der Brückenfläche reduziert werden)100-150kgVerlängerung der Lebensdauer der Brücke (Verringerung von Müdigkeitsschäden). Zum Beispiel wurde die Oberflächenbelag der Hangzhou Bay Cross-Sea Bridge aus Keramikbeton verwendet, um die Gesamtbelastung der Brücke zu verringern.

6. Entwicklungstendenzen

1. 高性能化

EntwicklungHochfester leichter Sammelbeton(Stärke)≥C50), die für Säulen, Balken und andere Tragekomponenten in ultrahohen Gebäuden verwendet werden, um den Bedarf an großen Spannen und hohen Belastungen gerecht zu werden. In einem hohen Gebäude in Houston,C60Die Anwendung von Keramikbeton Säulen reduziert Säulenschnitt (von1,2 m × 1,2 mHinunter0,8 m × 0,8 m).

2. Grünung

利用Industrieabfälle(z. B. Pulverasche Asche, Bergmüll, Stahlmüll) Vorbereitung leichter Sammler (z. B. Pulverasche Keramikkorns, Bergmüll Keramikkorns), Ersatz für natürliche Sammler (Minierung der Bergbau), Verringerung des Zementverbrauchs (Ersatzrate bis zu30%-50%). Zum Beispiel die jährlich produzierte Kohle5Milliarden Tonnen, darunter10%Für die Herstellung von leichtem Sammelbeton, CO2-Emissionen um1Milliarden Tonnen.

3. Funktionalisierung

EntwicklungFeuerschutzbeton(Feuerfasern hinzugefügt, feuerbeständige Grenzen≥3Stunden),Schallisolierter Beton(Schallisolierungsmaterial hinzugefügt, Luftschallisolierung≥60dB),Selbstisolierter leichter Sammelbeton(Zusammengesetzte Isolationsschicht, Wärmeübertragungskoeffizient≤0.1W/Besondere Bedürfnisse verschiedener Orte erfüllen.

4. Standardisierung

Perfekt entwickeltStandard für leichten Beton(z.B. Technische Verfahren für Leichtbeton)JGJ 51-2019Standardisierung der Materialeigenschaften, Zusammenarbeit mit dem Design, dem Bauprozess und anderen Aspekten, um die Qualität des Projekts zu verbessern (Verringerung von Rissen, Festigkeiten und anderen Problemen, die durch unsachgemäße Konstruktion verursacht werden).

VII. Schlussfolgerungen

Lichtbeton als eine ArtLeicht, energiesparend und umweltfreundlichNeue Materialien haben große Einsatzperspektiven in der Bauindustrie. Mit der kontinuierlichen Entwicklung von leistungsstarken, grünen und funktionellen Technologien wird leichter Sammelbeton den gewöhnlichen Beton weiter ersetzen und zum Mainstream-Material für zukünftige Bauprojekte werden. In Zukunft muss die Forschung und Entwicklung von leichten Kollektiven (z. B. nanomodifizierten leichten Kollektiven) verstärkt und der Vorbereitungsprozess (z. B.3DDrucken von leichtem Sammelbeton), um die industrielle Anwendung von leichtem Sammelbeton zu fördern und die nachhaltige Entwicklung der Bauindustrie zu unterstützen.