蒸压粉煤灰砖砌体（精选7篇）
蒸压粉煤灰砖砌体 第1篇
蒸压粉煤灰砖作为烧结普通砖和烧结多孔砖的一种替代产品横空出世, 在多层砌体结构房屋中得到了广泛的使用。符合我国的节能、省地、环保、工业废料综合利用及墙体材料改革的政策。具有隔音隔热, 耐火性能好, 易于修复、拆除, 便于与其他材料组合, 造价低等多种优点。蒸压粉煤灰砖砌体结构以其抗压强度高, 主要适用于受压构件如混合结构、多层结构中的墙体和柱子。但是, 在抗震设防地区, 作为承重墙的蒸压粉煤灰砖砌体还得抵抗地震的水平作用。因此一般的蒸压粉煤灰砖砌体工程结构性能主要包含抗压强度、抗剪强度、耐久性和抗裂性能。
本文结合颁布实施的《砌体工程施工质量验收规范》 (GB50203-2002) 及《蒸压粉煤灰砖建筑技术规程》 (J10946-2009) , 针对蒸压粉煤灰砖砌体工程的施工质量状况及其结构性能的影响作如下分析:
1 施工的一般规定
1.1 蒸压粉煤灰砖砌体的施工和验收除应符合《砌体工程施工
质量验收规范》的有关规定外, 尚应符合《蒸压粉煤灰砖建筑技术规程》的规定。
1.2 进入施工现场的蒸压粉煤灰砖应有产品的合格证书及确认证书, 并有进场复验报告。
1.3 蒸压粉煤灰砖自生产之日起, 出釜后应放置28天, 方可出厂用于砌体的砌筑施工。
1.4 蒸压粉煤灰砖砌体施工质量控制等级不应低于《砌体工程施工质量验收规范》 (GB50203-2002) 中的B级。
2 砂浆的种类
水泥混合砂浆和水泥砂浆相比, 节约了水泥, 增加了砂浆的可塑性, 其和易性、保水性、流动性较好, 易于操作和铺成厚度和密实性较均匀的灰缝, 减少单砖的弯剪应力;另一方面砂浆的凝化条件亦较好, 使砌体的强度得到了提高。因此, 在大气环境中的蒸压粉煤灰砖砌体宜采用水泥混合砂浆砌筑。《砌体结构设计规范》规定, 如用水泥砂浆代替水泥混合砂浆时, 砌体的抗压强度设计值调整系数为0.85;轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪的强度设计值调整系数为0.75。所以, 在施工中切切不可随意用水泥砂浆代替水泥混合砂浆。
3 砂浆的配合比、拌合及使用
砂浆的配合比应根据所采用的材料进行试配确定。现场施工的配合比应采用重量比进行严格控制, 且应根据砂含水量和膏状掺和料稠度的变化进行调整。因为水泥的密度变化可达30%, 而砂子在不同含水量的情况下, 休积变化可达到20%左右, 不同稠度的掺和料体积变化会达到12%左右, 如砌筑砂浆采用体积比施工, 则大幅度加剧砂浆强度的离散程度, 难以保证砂浆强度的设计等级。
根据试验, 拌合后的砂浆, 超过4小时才使用的话, 其抗压强度将降低20%, 随着时间的延长, 砂浆强度还会有较大幅度的降低。因此, 砂浆应随拌随用, 蒸压粉煤灰砖砌体的砂浆, 同盘拌制的砂浆宜在1小时内用完。
4 砂浆水平灰缝厚度
蒸压粉煤灰砖砌体受压后对其中单砖的受力分析可知, 单砖在蒸压粉煤灰砖砌体中承受拉、弯、剪等复杂应力。根据试验, 随着砂浆水平灰缝厚度的增加, 蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度降低, 当灰缝厚度为25mm时, 蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度降低约30%。同时蒸压粉煤灰砖砌体受压时, 随着水平灰缝增厚, 则灰缝内砂浆的横向变形增大, 使单砖的拉应力随之加大, 加快了蒸压粉煤灰砖的裂缝出现, 由此使蒸压粉煤灰砖的抗压强度降低。如果灰缝太薄, 施工时砂浆很难摊铺均匀, 单砖复杂的受力状态没有得到改善, 其蒸压粉煤灰砖砌体强度也大大降低。因此, 必须按《蒸压粉煤灰砖建筑技术规程》的要求, 蒸压粉煤灰砖砌体的水平缝厚度和竖缝宽度宜10mm, 且不应小于8mm, 也不应大于12mm, 施工时, 水平灰缝厚度不得采用目测估计, 而应设置皮数杆, 在皮数杆上必须按设计的层高, 施工规定的灰缝厚度及蒸压粉煤灰砖的规格, 计算出灰缝的厚度, 并算出结构变化部位的位置, 使蒸压粉煤灰砖砌体的灰缝一致, 避免蒸压粉煤灰砖砌体发生错皮、错缝, 以保证蒸压粉煤灰砖砌体的砌筑质量。
5 砂浆的饱满度
砂浆不饱满, 使单砖在砌体中受力不均匀, 则一方面将加剧砌体中单砖的复杂应力状态, 加快了单砖裂缝的出现, 从而降低砌体的抗压强度:另一方面将减少砌体中抗压砂浆截面而降低了砌体的抗压强度, 同时, 还减少砂浆与蒸压粉煤灰砖之间的粘结截面而降低了砌体的抗剪强度。试验结果证明, 水泥混合砂浆的水平灰缝饱满度达到73.6%时, 方可满足设计规范粘结性能, 因此, 《蒸压粉煤灰砖建筑技术规程》要求, 蒸压粉煤灰砖砌体水平灰缝的砂浆饱满度不得小于85%。竖向灰缝的砂浆饱满度对砌体的抗剪强度、弹性模量都有直接影响, 竖缝无砂浆的抗剪强度比竖缝有砂浆的抗剪强度降低23%。竖缝宜采用挤浆或加浆方法, 不得出现透明缝、假缝及瞎缝。
6 砌筑方法
蒸压粉煤灰砖砌体宜采用“三一”砌筑法, 即一铲灰、一块砖、一揉压的砌砖法;砌筑铺浆后, 应及时进行上一块砖的铺砌, 如延迟会明显影响单砖与砂浆的粘结, 即使延迟1分钟, 也会使蒸压粉煤灰砖砌体抗剪强度降低20%~30%。使用瓦刀的铺浆砌筑法, 铺浆长度对水平灰缝的饱满程度有一定的影响, 且关系到砖与砂浆的粘结。因此, 当使用瓦刀的铺浆砌筑时, 铺灰长度不得超出750mm。施工期间气温超过30℃时, 铺灰长度不得超出500nm。在较短的时间内铺砖, 以保证砌体的抗剪强度。
7 砖砌筑时含水率
目前, 有相当一部分蒸压粉煤灰砖砌体工程的施工不注意蒸压粉煤灰砖砌筑时的含水率控制, 甚至还存在不少干砖上墙的现象。
试验表明, 砖砌体的抗压强度随蒸压粉煤灰砖砌筑时含水率的增大而提高。其原因是, 在砌体中砖愈湿, 砖面上多余的水分有利于砂浆的硬化, 处于砖与砖之间的砂浆如同在潮湿环境下养护, 随着砂浆强度的提高, 使砌体的强度也得到提高。当砖愈干燥时, 刚铺砌的砖面上的砂浆中大部分水分被砖吸收, 不利于砂浆的硬化, 使砌体的强度降低。如果干砖铺砌, 其强度可降低36%, 如果砖处于曝晒状态下.既干燥温度又高, 水泥砂浆、水泥混合砂浆将停止硬化, 强度降低到远远达不到设计要求的抗压强度。施工实践证明, 蒸压粉煤灰砖的含水率8%~12%为宜。因为蒸压粉煤灰砖具有吸水滞后的特征, 使用时应提前浇水润砖, 使砖逐渐湿润, 不得随润随砌;雨天施工砖、砂浆含水率无法控制, 故不宜在雨天砌筑, 对于雨水浸泡的砖不得立即使用。在施工现场抽查砖的含水率可在现场砍砖, 观察砖截面四周融水深度约为20rnm可视为符合要求。
8 施工准备
由于蒸压粉煤灰砖表面比普通粘土砖平整、光滑, 与砂浆的粘结性差。为防止表面粘附泥土、污物影响砌体质量, 因此, 规定蒸压粉煤灰砖施工堆放地应平整、坚实、排水畅通。蒸压粉煤灰砖表面应保持洁净, 避免泥土、污物粘附。
从以上分析可以看出, 影响蒸压粉煤灰砖砌体工程结构性能的施工因素很多, 但是, 目前许多工程只注意控制蒸压粉煤灰砖和砂浆试块的强度, 往往忽略了施工因素对蒸压粉煤灰砖砌体工程结构性能的影响。为此, 我们必须对《砌体工程施工质量验收规范》 (GB50203-2002) 及《蒸压粉煤灰砖建筑技术规程》 (J10946-2009) 的要求有足够的认识, 严格贯彻执行规范和规程, 方可提高蒸压粉煤灰砖砌体工程的施工质量, 确保结构的可靠性。
摘要：严格贯彻执行规范和规程, 方可提高蒸压粉煤灰砖砌体工程的施工质量, 确保结构的可靠性。
蒸压粉煤灰砖砌体抗压试验研究 第2篇
1 蒸压粉煤灰砖专用砂浆试验
1.1 试件设计和制作
试验采用的蒸压粉煤灰砖砌体专用砂浆具有和易性好,保水性强,粘结强度大的特点。砂浆的设计强度等级为M10;水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥;砂子采用中砂,含泥量不应超过5%;粉煤灰采用沈河热电厂生产的细质粉煤灰;核心料由北京材料研究所提供。此次试验制作了两组试件,共12个试件的抗压试验。
试验采用拆卸方便的三联体无底塑料砂浆试模,其几何尺寸为70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm立方体。根据《建筑砂浆基本性能试验方法》(JGJ 70-90)[3],浇注前将无底试模放在预先铺有吸水性较好的滤纸的蒸压粉煤灰砖上,然后向试模内一次注满砂浆,用捣棒均匀由外向内按螺旋方向插捣25次。试件制作后,在温度为20℃的环境下停留一昼夜拆模,然后在温度为20℃,湿度为90%左右的养护室内进行养护。
1.2 加载及试验结果
本次试验是在100 kN的压力机上进行的,加载速度为0.5 kN/s~1 kN/s,当试件接近破坏而开始速度变形时,停止调整试验机油门,直至试件破坏。加载设备及试件破坏如图1和图2所示:
砂浆立方体抗压强度按下列公式计算:
式中fm.cu—砂浆立方体抗压强度,MPa;
Nu—砂浆立方体破坏力,kN;
A—试件承压面积,mm2。
蒸压粉煤灰砖砌体专用砂浆抗压试验数据见表1。
2 蒸压粉煤灰砖砌体和粘土砖砌体的抗压试验
2.1 试件制作
试验采用的强度等级为MU10蒸压粉煤灰砖和烧结粘土砖的实测强度平均值分别为12.02 MPa、9.65 MPa,蒸压粉煤灰砖砌筑了两组共6个试件,烧结粘土砖砌体砌筑一组3个试件;根据《砌体基本力学性能试验方法标准》(GBJ 129-90)[6]的规定,由一名中级瓦工采用分层流水作业方法砌筑,砌体抗压试件的截面尺寸为240 mm×370 mm×720 mm,试件加载采用5 000 k N液压千斤顶实施加载,用U-CAM-70A采集数据,这样精确度比较高。其试件、采集设备如图3所示。
2.2 试验步骤及要求
蒸压粉煤灰砖砌体不同龄期抗压试验是严格按照试验要求进行的,试验前应做以下几点工作:
a.检查蒸压粉煤灰砖砌体试件外观,未发现试件有碰撞或其他损伤痕迹;
b.在蒸压粉煤灰砖砌体试件的四个侧面上,画出竖向中线;
c.取蒸压粉煤灰砖砌体试件高度(试件的高度,以垫板顶面为基准,量至找平层顶面)的1/4、1/2和3/4处,分别测量试件的宽度与厚度(测量精度应为1 mm),测量结果采用平均值;
d.蒸压粉煤灰砖砌体试件的安装:试验前在垫板上铺一层干砂,并使干砂均匀平整,然后安装调节试件并将其对中。再在试件的顶部铺一层干砂,用水平尺进行找平,在试件顶部安放具有足够刚度的垫板。在试件就位时,使试件四个侧面的竖向中线对准试验机上压板与下压板的轴线;
e.千分表的安装(图4),沿蒸压粉煤灰砖砌体试件两个宽侧面的竖向中线上,在试件表面粘贴千分表表座,安装千分表,测点间的距离为240 mm,测量试件的轴向变形值;沿试件宽侧面的水平中线上,贴千分表表座,安装千分表,测点间的距离为240 mm(测点与试件边缘的距离不小于50 mm),对试件预加载,检查表座及支架的牢固性与千分表的灵敏性;
f.以上这些试验步骤完成后就开始进行加载试验了。首先,在预估破坏荷载值的20%区间内反复试压四次,控制两个宽侧面的轴向变形相差不超过10%,预压后快速卸载,重新初读数。其次,预压后试验采用分级加载的方法,每级加载值取预估破坏荷载的10%,并在1 min~1.5 min内加完,然后持续加载1 min~2 min,进行仪表读数。
2.3 试验结果及分析
2.3.1 试验现象及砌体破坏形态
试件开裂后千分表的走速加快,特别是加载后期走速是相当快的,很难再读准数据。早期蒸压粉煤灰砖砌体的裂缝最先出现在砂浆层,而后期蒸压粉煤灰砖砌体与烧结粘土砖砌体的裂缝出现的位置及发展现象是非常类似的。表现在砌体窄面单砖首先开裂,一般是第二块单砖,位于中间竖缝附近。随着加载的进行,裂缝也在不断地延伸和发展,单砖内的裂缝发展成为贯通几皮砖的竖向裂缝,此时宽面上角出现裂缝,并迅速沿灰缝向下发展形成主裂缝,最后各侧的主裂缝贯通,听到“砰”的一声,宣告试件破坏。蒸压粉煤灰砖表面平整光滑,烧结粘土砖的表面粗糙,蒸压粉煤灰砖砌体破坏时呈现明显的脆性,其破坏形态如图5和图6所示:
2.3.2 砌体抗压试验结果
单个试件的抗压强度按下式计算:
式中fc,m—试件的抗压强度,MPa;
N—破坏荷载,kN;
A—试件的截面面积,mm2。
砌体轴心抗压强度平均值的计算公式为:
式中fm—砌体抗压强度平均值,MPa;
f1,f2—砂浆及块材的抗压强度平均值,MPa。
试验结果见表2和表3。
2.3.3 试验结果的分析与比较
从表2的试验结果可以计算出,蒸压粉煤灰砖砌体的开裂荷载约为极限开裂荷载的59.79%~70.02%;烧结粘土砖砌体的开裂荷载约为极限开裂荷载的63.79%~72.1%。实测烧结粘土砖的抗压强度低于蒸压粉煤灰砖的,但是烧结粘土砖砌体的开裂荷载及极限荷载均要高于蒸压粉煤灰砖砌体破坏形,这由于蒸压粉煤灰砖表面平整光滑,而烧结粘土砖表面粗糙,这就证明了烧结砖的“销栓作用”(图7)对于约束横向变形提高砌体抗压强是非常显著得。测得蒸压粉煤灰砖和烧结粘土砖的强度利用率分别为39.77%、58.55%,蒸压粉煤灰砖的强度利用率要比烧结粘土砖砌体的低18.78个百分点,这就说明烧结粘土砖的“销栓”作用能使砌体的抗压强度提高18.78%,砌块与砂浆层的粘结面如图8所示。
3 砌体应力-应变曲线的绘制及其弹性模量的试验值
3.1 砌体应力-应变的绘制
砌体加载时采用每30 kN为一级的分级加载,记录千分表上每一级载荷的纵向位移读数,直到试件破坏。用每级载荷的纵向位移除以标距,就得到了砌体的纵向位移,不同龄期蒸压粉煤砖砌体及烧结粘土砖砌体的纵向位移试验值分别如下表4和表5,同时根据表4和表5中的数据绘制成的砌体不同龄期的应力应变曲线如图9、图10所示。
3.2 砌体弹性模量试验值及其分析
根据《砌体基本力学性能试验方法标准》(GBJ129-90)的规定,砌体的弹性模量应根据应力与轴向应变的关系曲线,取σ=0.43时的割线模量作为该试件的弹性模量,按下式计算:
式中E—试件的弹性模量,MPa;
ε0.43—对应于0.43倍的轴向应变值。
蒸压粉煤灰砖和烧结粘土砖砌体弹性模量试验结果见表6所示:
从应力-应变曲线来看,试件一旦开裂将出现弯折,随后变形将剧增,很难再读准千分表上的读数。从表6可以看出。由于“销栓”作用不同龄期的烧结粘土砖砌体的弹性模量实测值要大于蒸压粉煤灰砖砌体的,同时实测龄期蒸压粉煤灰砖砌体和烧结粘土砖砌体的弹性模量值分别是规范计算值的2.09~2.42倍和2.03~2.17倍,故采用现行规范公式计算蒸压粉煤灰砖砌体和烧结粘土砖砌体受压弹性模量是偏于安全的,本次试验由于受试件数量的限制,建议对此作进一步研究。
注意:FQKY代表蒸压粉煤灰砖砌体;HQKY代表烧结粘土砖砌体。
4 结论
试验得出蒸压粉煤灰砖砌体抗压强度为4.78 MPa,高于蒸压粉煤灰砖砌体规范设计值0.01 MPa,按现行“规范”取用强度指标是可行且偏于安全。
验证了“销栓”作用对砌体抗压强度及开裂荷载的影响,实测蒸压粉煤灰砖砌体的开裂荷载约为极限开裂荷载的59.79%~70.02%,烧结粘土砖砌体的开裂荷载约为极限开裂荷载的63.79%~72.1%,同时测得蒸压粉煤灰砖和烧结粘土砖的强度利用率分别为39.77%、58.55%。由此可看出,由于销栓作用烧结粘土砖砌体的开裂荷载及其砖的强度利用率都要高于蒸压粉煤灰砖的。
实测龄期为28 d的蒸压粉煤灰砖砌体的弹性模量分别为规范值的2.09~2.42倍,说明其砌体具有较好的抵抗变形的能力,按现行规范进行结构设计偏于安全。
蒸压粉煤灰砖表面光滑平整且比较酥脆,破坏时呈现粉碎状。为了形成烧结粘土砖的“销栓”作用,提高其横向变形能力,建议企业在生产此种砖时使其形成类似烧结粘土砖的粗糙表面。
摘要：通过对蒸压粉煤灰砖和烧结粘土砖砌体的抗压试验以及专用砂浆的抗压试验,验证了“销栓”作用对提高砌体抗压强度的重要性,并绘制出应力应变曲线,计算出的蒸压粉煤灰砖砌体弹性模量是规范值的2.09～2.42倍,因此砌体是偏安全的。
关键词：蒸压粉煤灰,砌体抗压强度,销栓作用,应力-应变曲线,弹性模量
参考文献
[1]国务院办公厅,关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知(国办发[2005]196号),2005.
[2]郑立,姚通稳.新型墙体材料技术读本[M].化学工业出版社,2005.
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[5]《砌筑砂浆配合比设计规程》(JGJ98-2000)[S].中国建筑工业出版社,2002.
[6]砌体基本力学性能试验方法标准(GBJ129-90)[S].中国建筑工业出版社,2002
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[8]施楚贤.砌体结构理论与设计[M].中国建筑工业出版社,2003.
蒸压粉煤灰砖砌体 第3篇
1 工程事故概况
新疆某市单层库房为砖混结构,库房长60 m,宽6 m,墙体高4.2 m。中间无任何内隔墙,370外纵墙上每隔6 m有一外凸壁柱(370 mm×370 mm),两壁柱间墙上离地面3 m高处设2个高窗(1.5 m×1.2 m),窗上设1道圈梁,山墙上开有2个2.1 m×2.4 m大门。屋盖为钢筋混凝土V型折板,上铺膨胀珍珠岩保温层,采用二毡三油防水层,上铺小豆石。地勘报告提供地基为戈壁石,地基承载力标准值180 kPa,采用C25毛石混凝土基础。库房施工刚刚结束,准备办理交工手续时,发现墙体出现裂缝,裂缝大多从窗下口开始,大致垂直向下发展,370外墙由外向里裂透,并不断增多、增宽,最大裂缝宽度达2.1 mm,一般为1 mm左右,裂缝发展3个月后基本稳定。经现场调查,裂缝属于温度、收缩变形引起,事故原因有如下几方面:
(1) 本工程原设计采用MU10烧结普通砖,由于种种原因,各方协商后改用MU10蒸压粉煤灰砖进行了等强代换。但由于对蒸压粉煤灰砖受力性能缺乏深入认识,设计和施工方没有采取相应措施。
(2) 本工程所用砖在砖厂堆放3～5 d就运送到施工现场,甚至有的没有经过堆放便运至工地。施工人员不了解蒸压粉煤灰砖特点,考虑到当地气候干燥,施工时对其进行了大量的浇水处理,使砖的干燥时间大为延长。
(3) 施工期间时值7、8月间,白天天气炎热,昼夜温差大,加大了砖的干缩变形。
2 蒸压粉煤灰砖与烧结普通砖砌体性能比较分析
上述事故原因表明,要采用蒸压粉煤灰砖作为砌体材料替代烧结普通砖,必须透彻认识该砖的各项性能,不能简单的等强代换。笔者结合相关规范对蒸压粉煤灰砖与烧结普通砖进行比较分析。
2.1 砌体承载力比较
(1) 抗压强度:
从GB 50003—2001《砌体结构设计规范》可以看出,蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值与烧结普通砖的抗压强度设计值相同,不同点是蒸压粉煤灰砖的强度等级没有MU30。同时,在确定蒸压粉煤灰砖的强度等级时应乘以自然碳化系数,当无自然碳化系数时可取人工碳化系数的1.15倍。以上是施工质量控制等级为B级时的情形。GB50003—2001中的B级即相当我国目前一般施工质量水平,当采用其它等级时应对砌体的强度指标进行调整。
(2) 抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度：
蒸压粉煤灰砖和烧结普通砖抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度的设计值见表1。
MPa
综上所述,当块体的强度等级和砂浆的强度等级相同时,蒸压粉煤灰砖和烧结普通砖2种砌体的抗压强度设计值是相同的,但蒸压粉煤灰砖砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度均比烧结普通砖砌体低,大约只有后者的63%～73%。因此,GB 50003—2001中将蒸压粉煤灰砖砌体的抗剪强度设计值取烧结普通砖砌体抗剪强度的0.7倍。此外,蒸压灰砂砖砌体的抗剪强度与含水率有很大关系,含水率过高过低都会降低其抗剪强度。由于2种砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度值不同,实际工程中2种砌体的承载力也就不同,原因主要有:
(1) 受压承载力影响系数φ不同导致相同尺寸和材料强度等级时承载力Nu不同:
将式(3)代入式(2)得
式中:φ———高厚比β和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数;
f———砌体抗压强度设计值;
A———构件截面面积;
α———砂浆强度影响系数;
γβ———高厚比修正系数;
H0———构件计算高度;
h———构件截面高度。
式(1)为砌体受压构件承载力计算公式,若2种砖砌体的强度、截面尺寸以及受力相同时,承载力大小主要取决于φ,由式(4)可知,φ的大小主要取决于墙体高厚比修正系数γβ。GB 50003—2001规定:烧结普通砖γβ取1.0,蒸压灰砂砖γβ取1.2。由此可见,蒸压粉煤灰砖砌体受压承载力影响系数比烧结普通砖砌体低,所以其受压承载力也较烧结普通砖低。
(2) 复合应力状态下承载力不同
当存在轴向偏心距e时(GB 50003—2001规定:e≤0.6y,y为构件截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离),构件受力形式就可能存在由受压向弯曲受拉(远离轴向力一侧受力形式)发展,这时砌体的受力将不是轴心受压,而是压、拉、弯、剪同时存在的复合应力状态。由于蒸压粉煤灰砖砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度均比烧结普通砖砌体低,故蒸压粉煤灰砖砌体的承载力将低于烧结普通砖砌体。因此,对于砌体作为承重结构的空旷房屋,纵墙较长时应慎用蒸压粉煤灰砖。
以上两点说明,当砌体尺寸相同、材料强度等级相同时,蒸压粉煤灰砖砌体的承载力比普通烧结砖低。
2.2 砌体抗裂性能比较
由GB 50003—2001可以看出,蒸压粉煤灰砖砌体的线膨胀系数、收缩率要大于烧结普通砖砌体(见表2)。因此,蒸压粉煤灰砖砌体受外部温度、湿度影响更大。
外部环境温度变化引起的砌体温度变形和材料收缩导致的收缩变形,在受到其它结构构件约束时砌体内将产生附加内力,当附加内力大于砌体的抗拉强度、抗剪强度时便会形成裂缝[3]。计算这种附加内力时,砌体的线膨胀系数、收缩率是重要的参数。砌体的受力形式、内力计算公式都相同,由于蒸压粉煤灰砖的线膨胀系数、收缩率大于烧结普通砖砌体,当相同出厂时间和温度变化条件时,蒸压粉煤灰砖砌体的附加内力更大。此外,如前述分析知蒸压粉煤灰砖砌体的抗拉、抗剪强度低,因此,蒸压粉煤灰砖砌体的变形裂缝要比烧结普通砖砌体严重得多。新疆地区气候干燥、年温差和日温差大,导致砌体温度变形、收缩变形较大,更应重视从设计、施工等方面对砌体房屋采取抗裂措施。
2.3 砌体抗震性能比较
新疆地处地震高发区,在房屋结构设计中必须考虑抗震设计,因此,此处对蒸压粉煤灰砖砌体和烧结普通砖砌体房屋的抗震性能进行比较分析。当墙体截面尺寸相同时,墙体的抗震能力主要取决于材料的弹性模量,GB 50003—2001给出了砌体弹性模量(见表3)。当材料强度等级相同时,蒸压粉煤灰砖砌体的弹性模量比烧结普通砖砌体小。
注:f为砌体的抗压强度设计值。
在多层砌体结构房屋的抗震分析中,对于现浇钢筋混凝土楼盖由于其本身刚度很大,可认为是刚性楼盖,地震剪力V的分配主要和墙体侧移刚度K有关(V=K/ΣK)。墙体在单位水平力作用下变形由弯曲变形:和剪切变形:(G为砌体剪切模量,取G=0.4E)组成[4]。由于蒸压粉煤灰砖砌体的弹性模量比烧结普通砖砌体小,其弯曲与剪切变形值比烧结普通砖砌体大,当截面尺寸、层高相同时,蒸压粉煤灰砖砌体比烧结普通砖砌体的侧移刚度小(侧移刚度),抵抗地震作用的能力就差。此外,由于蒸压粉煤灰砖表面比较光滑、摩擦力小,以及砖表面在蒸压过程中产生的粉末阻碍了砂浆与砖的粘结,砌体的抗剪强度较低。综上,为了满足抗震要求,蒸压粉煤灰砖砌体房屋抗震设计时应采取更加严格的措施。
2.4 蒸压粉煤灰砖的抗冻性
新疆全境地处严寒或寒冷地区,冻融作用是结构主要耐久性问题之一。蒸压粉煤灰砖抗冻性能较烧结普通砖差,如果按规定生产达到产品标准要求时,应达到粉煤灰砖抗冻性指标(蒸压粉煤灰砖的抗冻性要求经15次冻融循环后,抗压强度损失不大于20%,干质量损失不大于2%)。此外,蒸压粉煤灰砖的抗冻性与其自身强度有关,强度高者其抗冻性亦好,文献[5-6]提出为获得较好的抗冻性,应将蒸压粉煤灰砖最低强度等级提高至MU15。GB 50003—2001关于材料强度的条文说明中指出,只有产品质量达到一等砖才能用于有抗冻性要求的建筑部位,以保证建筑物的耐久性。
3 设计和施工配套技术措施
蒸压粉煤灰砖砌体房屋的设计与施工可遵循烧结普通砖的有关规范、规程。这些规范、规程主要有:GB 50003—2001《砌体结构设计规范》、GB 50011—2001(2008版)《建筑抗震设计规范》、GB 50203—2002《砌体工程施工质量验收规范》。通过对蒸压粉煤灰砖和烧结砖砌体性能的比较分析,发现蒸压粉煤灰砖砌体在承载力、抗裂能力以及抗震能力上均弱于烧结普通砖,因此必须在设计和施工中采取相应的技术措施确保工程质量。
3.1 抗裂措施
为了防止墙体产生裂缝,可采取以下措施:
(1) 对蒸压粉煤灰砖宜选用较大灰膏比或掺有磨细粉煤灰的粘结性较好的砂浆或专用砂浆。
(2) 合理设置伸缩缝。蒸压粉煤灰砖砌体房屋伸缩缝的最大间距应取烧结普通砖砌体房屋伸缩缝的最大间距的0.8倍,以减少温度应力带来的危害。
(3) 在应力集中的部位如各层门窗过梁上方及窗台下的砌体中应设焊接钢筋网片来抵抗砖收缩产生的应力。另外,这类墙体当长度大于5 m时也容易被拉开,因此也应适当配筋。具体的做法是:在各层门窗过梁上方的水平灰缝内及窗下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或2Φ6钢筋,其伸入两边窗间墙内不小于600 mm;当实体墙的长度大于5m时,在每层墙高中部设置2～3道焊接钢筋网片或3Φ6的通长水平钢筋,其竖向间距为500 mm。
3.2 抗震措施
(1)GB 50011—2001第7.1.1注2：
设防烈度6、7度时采用蒸压粉煤灰砖砌体的房屋,当砌体的抗剪强度不低于烧结普通砖砌体的70%时,房屋的层数应比烧结普通砖砌体房屋减少1层,高度应减少3 m,且钢筋混凝土构造柱应按增加1层的层数所对应的普通砖砌体房屋设置,其它要求可按普通砖砌体房屋的相应规定执行。
(2) 圈梁、构造柱的设置:
根据房屋的层数以及抗震设防烈度,构造柱设置位置应符合GB 50003—2001表10.1.8要求;当6度8层、7度7层和8度6层时,应在所有楼(屋)盖处的纵横墙上设置混凝土圈梁,圈梁的截面尺寸不应小于240 mm×180 mm,圈梁主筋不应少于4Φ12,箍筋为Φ6@200。
3.3 施工技术措施
(1) 砌体施工质量控制等级应按GB 50203—2002《砌体工程施工质量验收规范》执行。
(2) 在砌筑前砖应放置一定时间,使之进行自由收缩,以减少由于上墙后的收缩引起的墙体裂缝。在窗台、门、洞口等部位,适当增设钢筋以减少这些部位的裂缝。
(3) 宜用较大灰膏比的混合砂浆砌筑,并做到灰缝饱满。如有可能应采用专用粘结砂浆。同一楼层中不宜与其它品种的砖混砌。
(4) 禁止用干砖或饱和水的砖砌墙。严格按照施工要求浇水和除去表面粉末。冬季、雨季施工应采取防冻、防雨措施。在干湿交替和冻融部位应做表面粉刷。
(5) 为防止或减轻房屋由于砌体材料干缩变形引起的墙体开裂,应控制块材的龄期和相对含水率。蒸压粉煤灰砖出釜停放期不宜小于28 d,上墙含水率宜为5%～8%,天气干燥时需淋水,并应提前1 d进行。
(6) 蒸压粉煤灰砖不得用于长期受热200℃以上,受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。
(7) 蒸压粉煤灰砖用于基础或用于受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用一等品的砖,并用水泥砂浆在砌体上抹面或采取其它防护措施。
4 结语
采用蒸压粉煤灰砖替代烧结普通砖时,必须认识其在承载力、抗裂能力及抗震能力方面与烧结普通砖的差异,在设计、施工中要采取相应的措施才能充分发挥蒸压粉煤灰砖的性能,使结构安全可靠。文中提出的措施可供设计和施工中参考。
参考文献
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蒸压粉煤灰砖砌体 第4篇
1 专用砂浆配比、试件制作及加载设备
1.1 不同强度等级及核心料的专用砂浆的配比
在参照了砌筑砂浆配合比设计规程[4,5,6]后,对由沈阳一家材料研究单位提供的蒸压粉煤灰砖砌体专用砂浆进行了试验,核心料分别命名为JK01、JK02。核心料为JK01、JK02的专用砂浆配合比都是一样的,为了作对比试验,普通砂浆的配比与专用砂浆的一致,只是不添加核心料。材料及配合比如下表1所示。
注:JK01、JK02表示核心料分别为JK01、JK02的专用砂浆;PT代表普通砂浆;“-”表示为零
1.2 砂浆试件制作
此次试验的蒸压粉煤灰砖专用砂浆试件的制作与养护是严格按照《实用建筑材料实验手册》[7]中的相关规定进行的,砂浆的搅拌与制作过程分别见图1、图2,其具体要求包括以下几个方面:(1)将无底试模放置在预先铺有吸水性较好的滤纸的蒸压粉煤灰砖(应选用表面平整、光滑且含水率不大于2%的砖)上,用刷子将机油均匀地涂抹在试模的内壁;(2)向试模内一次浇筑满砂浆,用捣棒均匀由外向内按螺旋方向插捣25次,并用灰抹子沿着模壁捣插数次,使砂浆高出试模顶面6 mm~8 mm,当放置15 min左右砂浆表面开始出现麻斑状态时,用灰抹子将高出的部分削去抹平。(3)试件制作后,在温度为20℃±5℃的环境中放置一昼夜,然后进行将试件脱模并编号。(4)脱模后的砂浆试件放置在温度为20℃±3℃,湿度为50%左右的养护室内洒水且表面覆盖塑料布进行养护。
1.3 试件的加载设备及试验结果
本次试验是在100 k N的压力机上进行的,加载速度为0.5 k N/s~1 k N/s,当试件接近破坏而开始变形时,停止调整试验机油门,直至试件破坏。加载设备及试件破坏如图3和图4所示。
砂浆立方体抗压强度按下列公式计算:
式中fm.cu—砂浆立方体抗压强度,MPa;
Nu—砂浆立方体破坏力,k N;
A—试件承压面积,mm2。
其不同龄期试验数据如表2、表3、表4、表5、表6所示。
2 试验结果分析
由图5~图8的强度变化曲线可以看出,普通砂浆(PT)的实测强度已经超过了其强度等级,普通砂浆不同龄期的抗压强度值远远大于专用砂浆的实测值,同时可以看出水灰比为0.846的JK01 M5专用砂浆和水灰比为0.765的JK01 M10专用砂浆达到了强度设计要求。核心料对专用砂浆的强度影响是非常大的,JK01和JK02 M5的专用砂浆28 d的强度损失率分别为52.5%~55.9%、52.47%~58.89%,JK01和JK02M10专用砂浆的28 d的强度损失率分别为49.43%~53.09%、65.48%~65.81%。从图9可以看出专用砂浆内部不密实,看起来比较蓬松,没有普通砂浆密实,这是由于核心料的作用结果,从而造成专用砂浆的强度损失。
从图5~图8的强度增长趋势可以看出,专用砂浆的早期强度增长较快,大于普通砂浆的增长速度。JK01砂浆的7 d强度增长率在50%~52.33%,JK02砂浆的7 d强度增长率在45.82%~70.91%,而普通砂浆的7 d强度增长率在39.64%~55.39%;同时从图上还可以看出,JK01砂浆强度增长率较为稳定,JK02砂浆的强度增长率稍有浮动,而普通砂浆的强度增长率幅度较大。
3 满足要求的专用砂浆不同龄期强度变化规律的回归与拟合
为了便于计算出蒸压粉煤灰砖砌体不同龄期的强度近似值,运用Origin8.0[8]对符合要求的砖用砂浆不同龄期的实测强度值进行了回归拟合,满足要求的专用砂浆不同龄期抗压强度平均值见表7。
根据不同龄期专用砂浆强度的变化趋势和为了估算出不同龄期专用砂浆的抗压强度近似值,自定义拟合函数的形式采用下列表达式:
式中f—专用砂浆强度近似值,MPa;
A、B—拟合函数常量;
t—专用砂浆试块的龄期,d。
通过Origin8.0的初步拟合及多次修正得到专用砂浆的强度变化规律的近似表达式,专用砂浆不同龄期抗压强拟合曲线如图10,这三种专用砂浆的不同龄期强度变化规律表达式分别如式(2)和式(3)所示:
a.核心料为JK01 M5(水泥用量为260 kg/m3)的强度表达式的拟合
b.核心料为JK01 M10(水泥用量为340 kg/m3)的强度表达式的拟合
专用砂浆不同龄期强度拟合式计算值及与实测值的比值见表8。从表8可以看出专用砂浆不同龄期抗压强度的拟合值与实测值是非常接近的,因此运用以上两种专用砂浆拟合式计算出的不同龄期的强度估算值可作为工程的参照值。
注:括号中的数值是拟合值与实测值的比值
4 结论
根据试验结果只有核心料为JKO1的M5(水泥用量260 kg/m3)、M10(水泥用量260 kg/m3)满足要求。
核心料对砂浆的强度影响很大,通过试验测得核心料为JK01的专用砂浆的强度损失率在49.43%~55.9%之间,核心料为JK02的专用砂浆的强度损失率在52.47%~65.81%之间。
核心料为JK01的专用砂浆早期强度增长较快且比较稳定,7 d达到了50%~57.44%;JK02砂浆的7 d强度增长率在45.82%~70.91%,而普通砂浆的7 d强度增长率在39.64%~55.39%。
拟合出了满足要求的专用砂浆不同龄期的强度变化规律的表达式,表达式的计算值达到了实测值的97%左右。这些表达式分别为:核心料为JK01的M5(水泥用量260 kg/m3)f=1.24 t0.474;核心料为JK01的M10(水泥用量260 kg/m3)f=2.46 t0.438。
摘要：为了研究出与蒸压粉煤灰砖砌体较好匹配的专用砂浆及其不同龄期强度的变化规律,按照砌体基本力学性能标准试验方法,对不同配比、核心料及强度等级的384个砂浆试件分别进行了龄期为7 d、14 d、21 d、28 d抗压试验,分析其抗压强度变化规律。试验结果找到了满足要求的专用砂浆,拟合出了专用砂浆强度随龄期的变化规律。 结论是加核心料的专用砂浆早期强度比普通砂浆增长的快;专用砂浆和易性及粘稠性比普通砂浆要好许多,但核心料对砂浆的强度影响极大,使其强度损失达到了50%左右。
关键词：蒸压粉煤灰,专用砂浆,不同龄期,抗压强度,拟合
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蒸压粉煤灰砖砌体 第5篇
关键词：蒸压砌块,钢纤维,粉煤灰,初裂荷载,破坏荷载,抗压强度
我国是世界最大的煤炭生产国和煤炭消费国, 其中使用煤炭的火力发电产生大量的粉煤灰。根据 《中华人民共和国2012年国民经济和社会发展统计公报》, 2012年全国火电发电量达38 554. 5亿kW· h, 约占总发电量的78%。《国家发展改革委关于印发“十二五”资源综合利用指导意见和大宗固体废物综合利用实施方案的通知》 ( 发改环资[2011] 2919号) 指出, 2010年的粉煤灰产量为4. 8亿t, 预计到2015年将达到5. 8亿t。如此众多的粉煤灰如果不经处理随意堆放, 就会占据大量的土地, 产生扬尘, 污染大气, 造成严重的环境污染［1］。从20世纪50年代起, 加大了对粉煤灰利用的研究, 出台了许多含粉煤灰产品的国家规范。目前粉煤灰已经在生产水泥制品、商品混凝土、粉煤灰砖和砌块, 以及在港口填筑、道路的稳定层、化肥生产、土壤改良［2］等进行了广泛应用。在生产粉煤灰砖和砌块上, 有许多学者研究了蒸压粉煤灰标准砖、烧结粉煤灰标准砖、免蒸压粉煤灰标准砖、蒸压承重粉煤灰空心砌块、蒸压非承重空心砌块、轻集料混凝土空心砌块, 蒸压加气混凝土砌块、粉煤灰多孔砖等性能［3—9］。
论文主要研究粉煤灰掺量为50% 的蒸压空心砌块抗压强度和破坏特征, 其孔洞率达到35%。为改善其受力性能、延缓裂缝开展, 在其中掺加了0. 6% 体积率的钢纤维。
1试验材料与方法
1. 1试验原材料
水泥采用“八公山”牌P. O 32. 5普通硅酸盐水泥; 粉煤灰选用的是淮南市洛河电厂的湿排灰, 其SiO2占52%, Al2O3占27%, SO3占0. 3%, 细度为0. 045 mm方孔筛筛余量小于45% ; 石膏采用CaSO4含量不小于65% 的袋装成品石膏, 细度控制在0. 080 mm方孔筛筛余量不大于15% ; 石灰采用细磨生石灰; 石子采用5 ~ 10 mm连续粒径且级配良好的细石子, 10 mm以上粒径含量小于1%; 钢纤维采用长30 mm的端钩型钢纤维, 长径比为58。
1. 2试验方法
1. 2. 1砌块的制作
蒸压钢纤维粉煤灰空心砌块制作的模具采用自行设计的可自由拆卸和拼装的空心砌块模具, 如图1所示。制作的粉煤灰砌块长为390 mm, 宽为190 mm, 高为190 mm, 外壁厚为45 mm, 肋厚为40 mm。
根据《粉煤灰混凝土小型空心砌块》 ( JC/T 862—2008) , 蒸压钢纤维粉煤灰砌块的各种材料的质量比见表1。
按照表1的配比, 再在其中掺加体积率为0. 6% 的钢纤维制作砌块, 将此砌块试件在振动台上振捣密实, 标准养护24 h后, 拆除模具, 将试件放置在蒸压釜中, 在1 MPa大气压下蒸压8 h后出釜。
1. 2. 2砌块抗压强度试验
1) 选取此钢纤维粉煤灰混凝土小型砌块5块, 测量试件的长度和宽度。
2) 处理试件的坐浆面和铺浆面, 使之成为互相平行的平面。将钢板置于稳固的底座上, 平整面向上, 用水平尺调至水平。按质量比, 用1份P. O 32. 5普通硅酸盐水泥和2份细砂, 加入适量的水制成水泥砂浆; 在钢板上先薄薄地涂一层机油, 然后铺上一层已搅拌好的水泥砂浆, 将试件的坐浆面湿润后平稳地压入砂浆层内, 使砂浆层尽可能均匀, 厚度为3 ~5 mm。将多余的砂浆沿试件四边刮掉, 静置24 h以后, 再按上述方法处理试件的铺浆面。为使两面能彼此平行, 在处理铺浆面时, 应将水平尺置于现已向上的坐浆面上调至水平, 在标准养护条件下养护3 d后做抗压强度试验［10］。
3) 将试件置于试验机承压板上, 使试件轴线与试验机压板的压力中心重合, 以10 ~ 30 kN/s的速度加荷, 直至试件破坏, 记录最大破坏荷载, 本次试验控制的加载速度为20 kN/s。
1. 2. 3砌体抗压强度试验
取蒸压钢纤维粉煤灰砌块和砌筑砂浆, 由1名中等技术水平的瓦工砌筑砌体, 见图2。试件砌筑在厚度为10 mm的钢垫板 ( 钢垫板板面大于试件表面) 上, 垫板边缘设吊钩以利搬运。为确保砌体的平整度, 试件顶部用1∶ 3水泥砂浆找平, 厚度为5 mm。水平灰缝的厚度约为10 mm, 竖直灰缝的厚度约为10 mm。制作砌块砌体的同时, 用砌筑砂浆制作2组边长为70. 7 mm的立方体砂浆试块, 每组6个。砌体试件和砂浆试块在室内自然条件下养护28 d后进行试验［8］。
采用YE-200A型液压式压力试验机作为加载设备进行砌块砌体的轴心受压试验。试验前分别测量砌体的长度、宽度和高度, 然后在预估荷载破坏值的5% ~20%区间中, 应反复预压3 ~5次。预估荷载破坏值可按《砌体结构设计规范》 ( GB 50003— 2011) 的公式计算, 本次试验的预压荷载取30 kN。
砌体试件采用物理对中、分级施加荷载。每级的荷载, 为预估荷载破坏值的10%, 并在1 ~ 1. 5 min内均匀加完, 本次试验的每级荷载取30 kN。恒荷1 ~2 min后再施加下一级荷载。当加荷至预估荷载破坏值的80% 后, 按原定加荷速度连续加荷, 直至试件破坏。
在试验过程中, 及时观察和捕捉第一条受力的初裂裂缝, 并记录初裂荷载值。
2砌块与砂浆的抗压强度
2. 1砌块的抗压强度
蒸压钢纤维粉煤灰砌块破坏形态见图3。砌块破坏时, 由于存在钢纤维, 导致未出现贯穿裂缝, 仅仅为局部的压碎破坏形式, 破坏形态呈现出裂而不散的特征, 说明钢纤维对裂缝的开展起到限制作用, 这与普通的蒸压粉煤灰砌块存在较为明显的区别。
蒸压钢纤维粉煤灰砌块抗压强度试验结果见表2所示, 大孔洞率和高粉煤灰掺量的蒸压砌块抗压强度平均值达到了7. 2 MPa。
2. 2砂浆的抗压强度
对于12个砂浆试块, 标准养护至28 d龄期时进行抗压强度试验, 表3为砂浆的抗压强度数据, 其平均值能够达到7. 4 MPa。
3砌体抗压强度与分析
3. 1砌块砌体的抗压强度
表4为砌块砌体的抗压强度实测值, 其平均值达到了4. 57 MPa。
3. 2砌块砌体的破坏形态
根据试验现象和结果, 蒸压钢纤维粉煤灰空心砌块砌体轴心受压时, 按照裂缝的出现和发展等特点, 可划分为三个受力阶段。
第一阶段是从砌体开始受压到出现第一条裂缝。在此阶段, 随着压力的增大, 通常会在砌体宽面上沿块体孔边产生一条或多条竖向裂缝, 并且裂缝很细, 但往往裂缝会贯穿一块块体高度。由表3可以看出, 砌块砌体内产生第一条裂缝时的压力约为破坏时压力的56. 8% ~70. 5%, 说明钢纤维的存在限制了砌体的开裂, 提高了砌体的开裂荷载, 表明此种砌块具有良好的抗裂性能。
第二阶段是随着荷载的增加, 单块砌块内的裂缝不断发展, 并沿竖向通过1 ~ 2块砌块, 在砌体内逐渐形成一条贯通裂缝, 同时还会在沿孔边或沿砂浆竖缝产生新裂缝, 而且试件表面会有部分起皮现象。此时即使压力不再增加, 裂缝仍会继续发展, 砌体已临近破坏, 处于十分危险的状态。其压力为破坏时压力的85% ~90%。
第三阶段是压力继续增加, 砌体中裂缝加长加宽, 砌体起皮部位越来越多, 最终因裂缝加宽和起皮部位脱落共同作用而引起试件破坏, 砌体的破坏形态呈现压酥剥落形态, 如图4所示。
3. 3理论计算
对于粉煤灰砖砌体, 按文献[11]计算的砌体抗压强度平均值fm计算见式 ( 1) 。
式 ( 1) 中, f1、f2分别为块体和砂浆的抗压强度平均值 ( MPa) ; k1为与块体类别和砌体砌筑方法有关的参数, 本例取0. 46; α 为与块体高度有关的参数, 本例取0. 9; k2为砂浆强度较低或较高时对砌体抗压强度的修正系数, 本例取1。
根据砌块和砂浆数据, 按式 ( 1) 进行计算, 该砌块砌体的抗压强度理论值为4. 13 MPa, 而试验得到的砌块砌体的抗压强度为4. 57 MPa。
在砌块中掺加了0. 6% 钢纤维, 砌块砌体的抗压强度增加了10. 7%, 强度增加的不明显。但钢纤维能够限制裂缝的开展和延伸, 掺加了0. 6% 的钢纤维砌体的初裂荷载能够达到破坏荷载的56. 8% ~ 70. 5% , 说明钢纤维在限制开裂荷载上起到较大的作用。
4结论
( 1) 在大孔洞率和高粉煤灰掺量的蒸压粉煤灰砌块中掺加钢纤维后, 砌块的破坏形态呈现出裂而不散的特征, 钢纤维对裂缝的开展起到限制作用。
( 2) 大孔洞率钢纤维粉煤灰砌块砌体的开裂荷载能够达到破坏荷载的56. 8% ~70. 5%, 钢纤维能够提高砌块砌体的开裂荷载值。
( 3) 大孔洞率钢纤维粉煤灰砌块砌体的破坏机理与普通空心砌块砌体的破坏机理相似, 最终呈现压酥剥落破坏形态。
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浅谈蒸压粉煤灰砖的应用 第6篇
蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料, 掺加适量石膏和集料经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖, 简称粉煤灰砖。
一、设计中应注意的事项
1、根据建筑材料标准, 蒸压粉煤灰砖不得用于长期受热200℃以上, 受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。MU15及MU15以上的蒸压粉煤灰砖可用于基础及其他建筑部位;蒸压粉煤灰砖用于基础或受冻融和干湿交替作用的建筑部位时, 必须使用一等砖;
2、蒸压粉煤灰砖的强度等级为M U 1 0、M U 1 5、M U 2 0、M U 2 5;用蒸压粉煤灰砖砌筑砌体时, 相应的砂浆强度不得低于M5.0;
3、用蒸压粉煤灰砖砌墙时 (层高不大于3.0米时) , 在有较大洞口、纵横墙交接处, 应设置构造柱, 且构造柱间距不得大于4.8m;
4、蒸压粉煤灰砖的抗压强度一般均较高, 可到达30Mpa, 至少为10Mpa, 能经受15次冻融循环的抗冻要求;但其抗剪强度较黏土砖差, 在同等标号下蒸压粉煤灰砖的抗剪强度约为黏土砖的0.7倍;
5、蒸压粉煤灰砖是一种潜在活性的水硬性材料, 在潮湿环境中能继续产生水化反应使砖的内部更为密实, 有利于强度的提高。
二、施工中应注意的事项
1、粉煤灰砖蒸养后三天内收缩较大, 平均每天收缩0.019mm/m;三至十天内平均每天收缩0.005mm/m;三十天后收缩逐渐趋于稳定, 平均每天收缩0.003mm/m。为了避免砖的收缩对建筑物的不良影响, 蒸养后的砖应存放一周以后才能用于砌筑, 雨季施工时应及时采取防雨措施;
2、粉煤灰砖的初始吸水能力差, 后期的吸水能力较大, 由吸水滞后的特性, 使得砖的吸水状况不能满足随浇随砌的施工要求, 而须提前湿水, 保持砖的含水率在10%左右, 才能保证砌筑质量。此特性还要求砂浆的保水性较好。再考虑黏结性, 在承重结构中, 不能采用强度等级低于M7.5的砂浆砌筑, 或采用其他措施来保证砌筑质量。
3、尽可能采用专用砌筑砂浆。蒸压成型的粉煤灰砖比黏土砖表面平整、光滑, 并可能有少量起粉, 这些使与砂浆的黏结力较低, 使砌体抵抗横向变形能力减弱。为此应设法提高砖与砂浆的黏结力, 应尽可能采用专用砌筑砂浆。
4、由于蒸压粉煤灰砖砌体易产生裂缝, 故应做好构造配筋。应在各层门、窗过梁上方的水平灰缝内及窗台下第一和第二道水平灰缝内设置焊接钢筋网片或2A 6钢筋, 焊接钢筋网片或钢筋应伸入两边窗间墙内不小于600㎜。当蒸压粉煤灰砖砌体实墙长大于5m时, 宜在每层墙高度中部设置2~3道焊接钢筋网片或3 A 6的通胀钢筋, 竖向间距宜为500㎜。
蒸压粉煤灰砖无论在其选材上还是强度上都可以完全替代黏土砖, 我们要牢牢把握好它的优缺点, 蒸压粉煤灰砖一定可以给人们带来巨大的财富的。
参考文献
[1]苑振芳.砌体结构设计手册 (第三版) .中国建筑工业出版社出版发行.1-50
蒸压粉煤灰砖砌体 第7篇
1 原料及试验方法
1.1 原料的选择
考虑水泥的性能和价格等多方面原因, 本实验采用P·S32.5级矿渣硅酸盐水泥。粉煤灰采用热电厂生产的Ⅱ级干排粉煤灰。松散密度为570kg/m3, 比表面积为280m2/kg, 化学成份见表1。砂子采用细砂, 其干燥堆积密度为1450kg/m3, 表观密度为2650kg/m3, 砂的具体技术指标见表2。添加剂选用市面常见的一种可再分散乳胶。
1.2 试验设计步骤
采用正交设计[3,4]进行配合比设计, 选用L9 (34) 正交实验表安排实验, 根据常用砂浆的强度等级, 本实验以M10为例做实验, 实验因素水平见表3。
2 实验结果数据分析
2.1 抗压强度及数据分析
各组试验配比砂浆立方体的7d、28d抗压强度值见表4。
由方差分析可得, 胶砂比和粉煤灰掺量对砂浆的抗压强度影响效果显著, 而乳胶掺量对其影响并不明显, 为次要因素。
2.2 粘结强度及数据分析
28d的粘结抗剪强度见表5。
通过对砂浆28d粘结抗剪强度试验的分析可得出胶砂比和乳胶对砂浆粘结抗剪强度的影响比较显著, 而往该专用高性能砂浆中加入乳胶可在固化砂浆中形成由无机与有机粘结剂构成的体系, 即水硬性材料构成脆硬性骨架, 以及乳胶在间隙与固体表面成膜构成的柔性网络, 从而明显提高砂浆的粘结抗剪强度。
3 结语
通过以上的试验和分析, 可以得出以下结论。
(1) 在普通砂浆中掺入适量粉煤灰和外加剂可以明显提高砂浆抗压强度、粘结强度、耐久性、减少收缩和泌水等性能。经过上述研究得出砌筑蒸压粉煤灰砖专用高性能砂浆最佳配制方案为胶砂比为1∶4, 粉煤灰掺量为20%, 乳胶掺量为3%。
(2) 在相同的环境条件下用同等的材料, 胶砂比为1∶4的比例配制出的普通M10砂浆的抗压强度和抗剪强度分别为12Mpa、0.24Mpa, 而加入粉煤灰和乳胶的砂浆最佳配制方案所配制出的抗压强度和抗剪强度分别为17.1Mpa、0.88Mpa, 与普通砂浆相比抗压强度提高42%, 抗剪强度提高267%, 这说明加入粉煤灰和乳胶可显著提高砂浆的应用性能。
(3) 由于粉煤灰为一种工业废品, 虽然现在以加强对粉煤灰综合利用的研究, 但利用量仍远远赶不上排放量的增长, 致使粉煤灰堆积量越来越大, 不仅占用了大量宝贵的可耕地资源, 而且严重污染了环境。本文中专用高性能砂浆的研制将有利于蒸压粉煤灰砖的推广, 从而有益于粉煤灰的回收利用和减小粉煤灰对环境的污染。
参考文献
[1]范文昭.建筑装饰材料[M].武汉工业大学出版社, 2000, 8.
[2]屠立玫.我国建筑砂浆的发展方向[J].新型建筑材料, 1997 (11) :13～15.
[3]蔡正永, 王足献.正交设计在混凝土中的应用[M].北京:中国建筑出版社, 1985, 1.