CN103274716A - 用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆及其制备方法，所述料浆的原料组分及其重量百分比含量为：石英砂38.50～43.35％；水泥44～48.86％；石灰12.50％；铝粉0.13～0.15％；水料比为0.72。所述料浆的制备方法包括“将石英砂加入水中搅拌1分钟，成为砂浆；将水泥和石灰加入所述的砂浆中搅拌40秒钟；最后加入铝粉搅拌15秒钟”等步骤。本发明的优点是：可以有效的减少钢结构处冷桥现象的发生并提高钢结构建筑的保温性能；能够吸收大量的热能，从而在遭受火灾时可使钢结构的截面温度场得以不均匀分布，增加钢结构的耐火、防火性；可使所获得的钢结构比钢筋混凝土结构具有更低的自身重量，从而方便吊装、运输，使施工过程更加简便。

Description

用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土浆料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，更具体的说，本发明涉及建筑领域中用于填充住宅建设材料中钢结构的砂加气混凝土浆料及其制备方法。

背景技术

随着我国政府对住宅建筑节能减排的高度重视，钢结构住宅因其在建筑节能中体现的独特优势，成为住宅市场的一支新生力量。所谓钢结构住宅，一般是指用钢梁、钢柱做为承重骨架并以新型轻质、保温、隔热、高强度的墙体材料作为围护结构的住宅。

近年来，随着新型墙体材料及保温隔热技术的发展，住宅建设领域通过对围护体系进行外墙隔热构造或复合保温隔热构造的设置，在很大几率上确保了钢结构住宅实现65%的节能目标。然而，尽管钢结构的优势颇多，但其结构中的钢筋混凝土所造成的冷桥现象却成为一个难以解决的问题。

所述的冷桥现象一般产生于钢管附近，并且影响着住宅建设的质量。虽然增加钢柱外侧保温材料的厚度可以达到减少冷桥现象的目的，但如此设计，不仅会使墙体的节能效果大打折扣，而且还会提高施工的经济费用。

发明内容

本发明的目的，就是针对上述钢结构中的钢筋混凝土往往易使钢柱附近产生冷桥现象并造成节能效果下降的问题，提供一种用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆及其制备方法，以达到使钢结构自身具有保温、隔热性能并能减少或避免冷桥现象发生的技术目的。

本发明的技术目的通过如下技术方案予以实现：

一种用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，其原料组分及其重量百分比含量为：

石英砂：38.50～43.35％；

水泥：44～48.86％；

石灰：12.50％；

铝粉：0.13～0.15％；

其中水料比为0.72。

所述石英砂的细度为200目以上，其中的硅含量为90%以上。

所述石灰的有效钙含量在80%以上。

所述的铝粉为发气剂。

上述砂加气混凝土料浆的制备方法，包括以下步骤：

（1）将石英砂加入水中，搅拌1分钟，成为砂浆；

（2）再将水泥和石灰加入所述的砂浆中，搅拌40秒钟；

（3）最后加入铝粉，搅拌15秒钟。

其中，砂浆用量按石英砂的用量折算：

若所需的砂浆用量为A，则

外加水重量=57.6-(砂浆重量-干砂重量)

为了保证所述的砂加气混凝土料浆在钢结构中钢管的填充效果，应采用多浇注点位同时浇注的方法，将配制好的砂加气混凝土料浆及时浇注到钢结构的钢管中，并在完成浇注后静置40分钟，使料浆自然发气充满整个钢结构。

本发明的有益效果是：

（1）由于砂加气混凝土具有很好的保温、隔热性能，所以，用砂加气混凝土浆对钢结构中的钢管进行成功填充，可以有效的减少钢结构处冷桥现象的发生并提高钢结构建筑的保温性能。

（2）由于砂加气混凝土属于A1级不燃材料，所以，用砂加气混凝土浆对钢结构中的钢管进行成功填充，能够吸收大量的热能，从而在遭受火灾时可使钢结构的截面温度场得以不均匀分布，增加钢结构的耐火、防火性。

（3）由于砂加气混凝土具有多孔结构，所以，用砂加气混凝土浆对钢结构中的钢管进行成功填充，可以使所获得的钢结构比钢筋混凝土结构具有更低的自身重量，从而方便吊装、运输，使施工过程更加简便。

具体实施方式

为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合实施例对本发明的技术方案作以详细描述。

本领域技术人员均知，钢结构住宅建筑的节能效果，取决于其结构特点以及对保温隔热构造的保护，同时应尽量避免和减少设备、管道穿越保温隔热层。

为此，本发明人经过大量研究与试验，提出以自身具有高强、保温、隔热耐火性能的砂加气混凝土浆对钢结构中的钢管进行填充的主张。该主张的实施不仅可以替代广泛应用的钢筋混凝土结构，而且可使钢结构及其围护结构具有相近的导热系数，从而减少或避免冷桥现象的发生，保证建筑的节能效果，从而有力的推动建筑节能和绿色建筑的发展方向。

本发明用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，按照下列原料的重量百分比进行配料：

石英砂：38.50～43.35％；

水泥：44～48.86％；

石灰：12.50％；

铝粉：0.13～0.15％；

其中水料比为0.72。

本发明对石英砂的要求是：硅含量在90%以上，细度在200目以上；

本发明对石灰的要求是：有效钙含量在80%以上；

本发明所用的水泥为：早强425普通硅酸盐水泥。

本发明用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆的制备方法，包括以下步骤：

(1)石英砂加入水中，搅拌1分钟，使之混合均匀，成为砂浆；

(2)将水泥和石灰加入砂浆中，搅拌40秒钟，使之混合均匀；

(3)加入铝粉，搅拌15秒钟，使之混合均匀。

将按照上述步骤完成制备的砂加气混凝土浆及时浇注到钢管中，作为用于制作钢结构的填充元件。为保证浇注过程及时、快速并使砂加气混凝土浆在钢管中分布均匀，应采用多点位同时浇注的方法浇注，并在完成浇注后静置40分钟，以使料浆充分发气至结束，以自然状态成型为砂加气混凝土填充的钢结构。

以下是本发明的优选实施例：

实施例1：

一种用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，按照下列原料的重量百分比进行配料：

石英砂：42.10％；

水泥：45.26％；

石灰：12.50％；

铝粉：0.14％；

水料比0.72；

按上述比例配制好加气混凝土料浆，通过5个浇注点位浇注，在25min内将浆料浇注于20000mm*200mm*200mm的矩形钢管中，静置40min后，料浆自然发气充满整个钢结构。

实施例2：

一种用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，按照下列原料的重量百分比进行配料：

石英砂：38.60％；

水泥：48.77％；

石灰：12.50％；

铝粉：0.13％；

水料比0.72；

按上述比例配制好加气混凝土料浆，通过3个浇注点位浇注，在20min内将浆料浇注于18000mm*200mm*200mm的矩形钢管中，静置40min后，料浆自然发气充满整个钢结构。

实施例3：

一种用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，按照下列原料的重量百分比进行配料：

石英砂：40.76％；

水泥：48.86％；

石灰：12.5％；

铝粉：0.14％；

水料比0.72；

按上述比例配制好加气混凝土料浆，通过3个浇注点位浇注，在20min内将浆料浇注于18000mm*200mm*200mm的矩形钢管中，静置40min后，料浆自然发气充满整个钢结构。

本发明对砂加气混凝土料浆的研发，填补了住宅领域建筑材料的空白，尤其是以所述的砂加气混凝土料浆填充钢结构中钢管的设置更是具有首创性的发明主张。该主张既兼顾了型钢的刚度与强度，又保留了砂加气混凝土的高强、保温、隔热、耐火等优良特性，通过两者的结合，取得了使钢结构及其围护结构导热系数相近的实质性进步，并为有效减少或避免钢结构处的冷桥现象创造了条件，从而保持和提高了钢结构建筑的节能保温效果。

以上通过实施例对本发明用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆及其填充方法进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域人员应能理解，在实际应用中，为了适合于某种需要，上述实施例中各组分的含量均可在其范围内获得其它选择，而其他人员在本发明的启示下也可能作出相同或相似的技术方案。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的宗旨，所有显而易见的改变，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，其特征是，它的原料组分及其重量百分比含量为：石英砂：38.50～43.35％；水泥：44～48.86％；石灰：12.50％；铝粉：0.13～0.15％；它的水料比为0.72。

2.根据权利要求1所述的用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，其特征是，所述石英砂的细度为200目以上，其中的硅含量为90%以上。

3.根据权利要求1所述的用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，其特征是，所述石灰的有效钙含量在80%以上。

4.根据权利要求1所述的用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆，其特征是，所述的铝粉为发气剂。

5.一种用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆的制备方法，其特征是，它包括以下步骤：

（1）将石英砂加入水中，搅拌1分钟，成为砂浆；

（2）将水泥和石灰加入所述的砂浆中，搅拌40秒钟；

（3）加入铝粉，搅拌15秒钟。

6.根据权利要求5所述的用于填充钢结构中钢管的砂加气混凝土料浆的制备方法，其特征是，它的砂浆用量按石英砂的用量折算：

若所需的砂浆用量为A，则

外加水重量=57.6-(砂浆重量-干砂重量)。