高層和多層建筑中用的非承重混凝土空心砌塊,這類砌塊多數(shù)為輕集料混凝土空心砌塊。輕集料中有人造陶粒、如頁巖陶粒、粘土陶粒和再生資源陶粒(粉煤灰、污水處理廠的污泥、煤研石、城市垃圾等制成的輕集料)。熔結(jié)爐渣、自然煤矸石也是很好的輕集料。
這里想從熱物理的角度來談天然輕集料中的浮石和火山渣,以及利用鋼鐵工業(yè)廢渣生產(chǎn)的膨脹礦渣珠作輕集料的混凝土空心砌塊。由于這類輕集料不僅是多孔材料,而且形成孔壁的材料有玻璃質(zhì)的巖相組成。這種多孔的玻璃質(zhì)材料,對熱輻射有很好的反射和折射功能,而且在每個氣、固相接的界面都會產(chǎn)生反射和折射,這就相當(dāng)于增加了傳熱的路徑,或者說相當(dāng)于增加了材料層的厚度。所以在相同密度的輕混凝土中,有玻璃質(zhì)的輕集料混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)就小得多。
從表4-3可以看出,輕集料混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)比普混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)小很多。特別是膨脹礦渣和火山渣混凝土,不僅密度較大,可獲得較高的抗壓強(qiáng)度;而且導(dǎo)熱系數(shù)很小,可獲得很好的保溫性能(在與其它混凝土厚度相同的情況下)。
輕集料混凝土空心砌塊,采用長方形孔、多排孔、半封閉式的盲孔是很好的。因為半封閉孔的砌塊,砌成墻體后就成了封閉的空氣層,封閉的空氣就不易流動。孔的排數(shù)多,熱阻值就相應(yīng)增大,保溫性能也隨之提高。
在砌筑砌塊墻時,也可以在前、后兩層砌塊中問砌出一個空氣夾層,以增加墻體的熱阻。如190毫米厚的砌塊有三個空氣層,90毫米厚的砌塊有一個空氣層,這兩種砌塊中間再砌成一空氣夾層,且L、下層砌塊和前、后排砌塊都錯縫砌筑,水平縫的砂漿設(shè)一條順外墻長度方向的空氣小溝槽,這就能很好地切斷砂漿縫的熱橋。當(dāng)然,若采用保溫性能好的膠砂漿來砌筑,保溫效果就會更好。
用輕集料混凝土空心砌塊,構(gòu)成有5排空氣層的外墻,這對于夏熱冬冷地區(qū)或部分寒冷地區(qū)而言,完全有可能建成達(dá)到當(dāng)?shù)匾蟮墓?jié)能建筑的節(jié)能外墻。而對于嚴(yán)寒地區(qū),不僅還要增加空氣層的層數(shù)(墻的厚度也要相應(yīng)增加),并采用鋁箔等熱反射技術(shù)也有可能建成很好的節(jié)能建筑外墻。