摘 要：我国农村建筑行业在蓬勃发展中，但发展背后隐藏着危机，节能环保问题仍是农村建筑业发展的首要问题，结构保温轻骨料混凝土作为新型建筑材料有着改善环境，耐久性好，以及良好的保温性能，可以更好的应用于我国北方农村住宅的建设中，有着广阔的发展前景。因此，对结构保温轻骨料混凝土的研发十分必要。
关键词：结构保温轻骨料混凝土；农村住宅；节能环保
引言
随着我国经济不断发展，对建筑节能越来越重视，与建筑节能相关的法律法规、标准规范、政策等都在不断推出，我国已从刚开始的建筑节能50%逐步向节能65%推进。我国是人口大国，其中全国农村人口数量57661万人，占中国人口数量41.48%[1]。在我国北方农村，以前老旧的房子只是单一为了满足居住需要，房子保温性能差，冬凉夏暖，冬天靠燃煤取暖对环境产生极大的破坏。但随着我国人民生活水平不断提升，人们开始追求一种更加节能、合理和舒适的住宅，加上国家新农村政策提出，急需对北方农村老旧的住宅进行大规模改造。新研究的结构保温轻骨料混凝土因为具有合适的强度等级，良好的保温隔热性能以及优异的抗冻性和耐久性，因此可以更好的应用到农村住房建设中[2]。
结构保温轻骨料混凝土，根据《轻骨料混凝土技术规程》来说，是一种强度等级在LC5.0～LC15的轻骨料混凝土，其主要用于既承重又保温的围护结构，可以不再依赖聚苯板等辅助保温材料，墙体本身的保温性能就满足节能的标准，墙体一次成型，节省了人工费、材料费等，因此结构保温轻骨料混凝土具有广阔的发展前景[3-4]。
1 我国北方农村住宅的特点
我国北方住宅，普遍层数较低，1～3层最为常见，因此对混凝土强度要求比较低，但是耐久性要求比较严格，而且我国北方冬季时间长，气候寒冷，需要混凝土有很好的保温性能和抗冻性能。农村建房时缺少建筑设备，采用更轻的结构保温轻骨料混凝土可以方便施工。农村的采暖普遍采用燃煤方式，使得生态环境遭到破坏，与我国现在大力提倡的环保背道而驰[2]。因此，采用一种更加环保的新型混凝土应用到北方农村建设中很有必要。
2 结构保温轻骨料混凝土的研发
2.1结构保温轻骨料混凝土的组成
结构保温轻骨料混凝土是将轻骨料（膨胀珍珠岩、玻化微珠等等）以部分代替或全部代替石子加入到混凝土中，它具有一定的强度和保温性能，实现混凝土强度和保温性能的协调，将其用于外墙集围护功能与保温功能于一体，实现了保温与墙体同寿命，达到了建筑物自保温和被动式节能[5]。
2.2 结构保温轻骨料混凝土的设计要求
(1)确定轻骨料的取代率
结构保温轻骨料混凝土立方体抗压强度及劈裂强度均低于普通混凝土，且强度随着轻骨料取代率增加而下降，其中对抗压强度影响程度略大，因此在强度设计时需要反复进行试验，选择出更加合理的轻骨料取代率，来满足将其用于农村混凝土框架结构填充墙的强度要求[6]。
（2）确定合理的水胶比
合理水胶比是混凝土应用的前提，水胶比很大程度上决定了混凝土硬化后的强度和耐久性。一般情况下，水胶比越大，混凝土强度越低，流动性越大，坍落度越大，和易性越好。但当水胶比过大，容易离析和泌水，而且多余水分在蒸发后会形成较多水孔，这些水孔使混凝土强度降低、影响观感。水灰比越小，混凝土流动性越差，坍落度越小，和易性也越差，当水灰比过小，使混凝土过于干涩以至于不能泵送，对施工不利，但是强度会有所提高[6]。
2.3 结构保温轻骨料混凝土的制作要点
因为结构保温轻骨料的强度均低于原混凝土，所以在制备时需要进行更好的设计来满足其强度的问题。
（1）轻骨料裹壳提高结构保温轻骨料混凝土抗压强度
骨料裹壳就是将混凝土骨料用水泥浆或者水泥砂浆包裹起来，对轻骨料采用裹壳工艺来提高骨料硬度进而提高混凝土抗压强度，而且可以使骨料表面粗糙，增强骨料与水泥石之间的机械咬合力，改善过渡区性能。
（2）掺入纳米材料提高结构保温轻骨料混凝土性能
将纳米材料掺入混凝土浆料中可以改善混凝土在纳米尺度的集配，进而提升混凝土整体性和力学强度，而且粒径小可以填充混凝土硬化后的空隙，减少裂缝，提高混凝土密实度，从而提高混凝土抗渗性和耐久性。掺入导热系数低的纳米材料将其均匀分散在水泥中，可以降低水泥导热系数。
（3）加入减水剂提高结构保温轻骨料混凝土的耐久性
混凝土耐久性主要包含抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性。加入适量减水剂或粉煤灰可以改善结构保温轻骨料混凝土干缩性，两者同时掺入还可以增加混凝土抗压强度[7]。
（4）掺入玄武岩纤维提高结构保温轻骨料混凝土强度
掺入一定量玄武岩纤维可以提高混凝土抗压强度、劈裂强度和抗折强度，而且玄武岩纤维导热系数较低也可以进一步降低结构保温轻骨料混凝土导热系数。在混凝土经历冻融循环时玄武岩纤维可以有效减少混凝土内部裂缝产生，在混凝土内部结构因冻胀开裂时能够和骨料协同受力，增加耐久性、减少混凝土收缩提高其抗折强度。
3 结构保温轻骨料混凝土的性能特点
结构保温轻骨料混凝土与普通混凝土的施工技术都包括配料、拌和、运输、浇筑、振捣和养护等工序，但是结构保温轻骨料混凝土从原材料来源，资金节约，性能方面，更加适合我国北方农村住宅建设，结构保温轻骨料混凝土主要有以下优点：
3.1 保温性能
结构保温轻骨料混凝土掺入大量的轻骨料，使得结构保温轻骨料混凝土导热系数降低，而且轻骨料多孔，还增加了结构保温轻骨料混凝土含气量，使结构保温轻骨料混凝土含水率低，保温性能更好[8]。
3.2 强度要求
当轻骨料取代率不断增加，结构保温轻骨料混凝土抗压强度会不断降低，下降趋势与取代率和养护龄期有关，而且混凝土试件抗折强度也会逐渐降低。但加入轻骨料后会改善试件性能，重量更轻，还能提高混凝土隔热保温性能，虽然强度低于普通混凝土，但是也可以满足框架结构民房对填充墙的设计要求强度[6]。
3.3 抗冻性能
有实验表明，结构保温轻骨料混凝土试件在经过25次冻融循环后，结构保温轻骨料混凝土试件强度损失率小于25%，质量损失小于5%。因此，结构保温轻骨料混凝土抗冻性能较好，能满足我国北方农村房屋建筑要求。
3.4 绿色环保
结构保温轻骨料混凝土不仅取材方便，造价低廉，还很好地解决了建筑业与环境的协调问题，解决了农村对环境保护不到位的问题，符合可持续发展规律，具有良好经济价值、环保效益和社会效益。
结构保温轻骨料混凝土在北方农村的应用符合我国可持续发展战略，是与我国科学发展观相符的，且随着科学技术进步和人类对环保的日益重视，以及政府对农村的政策扶持、新农村的要求，结构保温轻骨料混凝土将会在我国北方农村建筑中发挥会越来越大作用。
4 结构保温轻骨料混凝土在北方农村住宅墙体和砌块中的应用
我国北方农村气候寒冷、冬季时间长，因此需要建筑的墙体或砌筑用的砌块具有更加良好的保温性能，普通混凝土墙体不能满足北方农村住宅的保温需求。结构保温轻骨料混凝土因为其良好的保温性能将会在农村住宅建设中发挥越来越大的优势。
结构保温轻骨料混凝土浇筑的墙体与普通混凝土浇筑的墙体相比不仅导热系数更低、保温性能好、含水率低，而且墙体的隔热保温、耐久性、抗冻性都有所提高，更好的满足了我国北方建筑对墙体的保温性能、耐久性能要求。
5 结束语
在我国农村房屋建设中，层数不高，结构保温轻骨料混凝土不需要进行造价昂贵的改造处理即可满足民房要求，更加节省造价，虽然结构保温轻骨料混凝土强度略低，但经过合理设计，可以满足对强度的要求，且结构保温轻骨料混凝土抗震性能、保温性能和抗冻性能等都比较好，更加适应我国农村房屋的要求。同时减少煤炭燃烧率，保护环境，节约资源，因此结构保温轻骨料混凝土在我国农村的建设中有着巨大的应用前景。
参考文献
[1]吕凌艳.基于65%建筑节能标准的水泥基玻化微珠保温砂浆试验研究[D].河南理工大学,2011.
[2]盛敏佳,李富荣,蒋顺岭, 等.农村住宅节能现状及低碳路径分析[J].安徽建筑,2019,26(11):153-155,164.
[3]轻骨料混凝土技术规程JGJ 51—2002
[4]杨健辉,陈静,张鹏, 等.基于结构自保温的高性能页岩陶粒混凝土试验研究[J].工业建筑,2014,(12):102-108.
[5]胡维新,孙伟,秦鸿根, 等.结构自保温微孔砂轻混凝土的研究[J].混凝土与水泥制品,2012,(10):62-65.
[6]谭一明.保温结构混凝土工作性及力学性能研究[D].湖南科技大学,2011.
[7]徐铜鑫,张璐,马挺, 等.结构保温陶粒混凝土的优化配制及应用[J].河南科学,2015,(7):1189-1193.
[8]公共建筑节能设计标准GB50189-2015