佛山市明正建筑检测有限公司 广东佛山 528000
摘要:在现阶段建筑墙体施工中对于加气混凝土砌块的应用逐渐普及,加气混凝土砌块抗压强度对建筑承载性能存在直接影响。因此,需要对加气混凝土砌块抗压强度影响因素加以分析。本文主要对含水率、龄期、原材料质量对加气混凝土砌块抗压强度影响进行分析。
关键词:加气混凝土砌块;抗压强度;含水率
在众多影响因素中含水率和材料质量对加气混凝土砌块抗压强度的影响较大,需要对具体影响情况进行分析。在实际的试验中需要按照相关规范标准开展,确保试验数据的准确性、科学性。
1.加气混凝土砌块优势
该类型砌块指的是在硅质和钙质等材料配料中加入铝粉,经搅拌、浇筑、膨胀、预氧切割、蒸汽养护等工序制作出多孔的硅酸盐砌块。加气混凝土砌块单位体积为粘土砖三分之一,相比于粘土砖,加气混凝土砌块保温性能是其3至4倍,隔音性能2倍。相比于钢筋混凝土,加气混凝土砌块耐火性能是其6至8倍。具有良好的施工特性,在工厂生产中能够以多规格生产,同时可进行刨、锯、钉、钻操作。因为加气混凝土砌块体积比较大,施工效率快,能够作为多种建筑填充材料。因为加气混凝土砌块抗压性能对应用建筑的承重性能存在直接影响。因此需要对加气混凝土砌块的抗压强度进行测试。
2.加气混凝土砌块抗压强度的试验
该类型的砌块强度性能时期力学性能的主要体现,其强度性能受多种因素的影响,如原材料质量、配合比、制作孔隙率、制作工艺以及含湿率等多种因素的影响。另外,加气砌块所受破坏与普通的砌块所受破坏具有差异性。如,普通砌块受到破坏,中部破坏痕迹表现为X状,受力面、裂缝间的夹角多为45°。加气砌块的抗压强度要求和试验存在差异性。
3.加气混凝土砌块抗压强度试验方法
3.1试件要求
加气砌块的制取应严格按照相关规范要求进行,试件的制取部位如图一所示,对图一图示进行分析,开展加气混凝土砌块抗压强度试验过程中,保证加气砌块受力放线、发气方向保持垂直。制作加气砌块时,需确保料浆朝上发气,并且沿着发气方向,气孔应当为椭圆形,试件发气方向、平行方向开展受力试验过程中,加气砌块受力抗压强度与抗压强度存在区别。按照相关研究说明:试件受压方向垂直于发气方向时抗压强度为受力方向平行于发气方向时抗压强度1.2倍。所以,在实际的建筑施工中应用加气混凝土砌块需对砌筑放置方式加以注意,保证加气混凝土砌块强度性能充分发挥[1]。
图一:加气混凝土砌块的据取部位及抗压试验图示
4.加气混凝土砌块试验
4.1原材料和方法
该试验选用某厂家所生产的加气砌块,尺寸规格同一为200mm*600mm*100mm,密度等级为B06,强度等级为A3.5,按照相关技术规定切割加工加气混凝土砌块,含水率试验、抗压试验样品尺寸为100mm*100mm*100mm[2],干燥收缩试验样品加工为160mm*40mm*40mm,含水率和抗压强度在样品出釜1、4、10、15、22、26、28天开展试验。
另外,准备试件时,试件为不规则形状,并不是正方体,为斜方体。在施加力时需要确保受力方向垂直于试件表面。如果试件受力面积保持不变,斜方体试件抗压荷载相比于正方体试件抗压荷载比较小,抗压强度低。部分加气砌块生产厂家认为:加气砌块受力面积较大,抗压荷载随之增加,抗压强度随之增加。所以,在试验中需要控制试件的大小。试件的增大 将带来尺寸效应问题,试验结果和标准方法结果存在数据差异,通常偏小一点,需通过换算系数加以修正。
4.2试验结果和讨论
含水率和龄期关系加气混凝土砌块出釜后在不同时期对试件含水率进行测定。按照相关试验标准开展试验。试验结果如图所示。分析含水率与龄期关系曲线图,随着龄期时间的不断推移,加气混凝土砌块试件含水率呈持续下降状态,在出釜1至10天含水率下降趋势较为明显。加气混凝土砌块出釜之后,试件中的水分挥发,含水率逐渐下降。同时,加气混凝土砌块在高温高压养护环境下水化完全,后期不存在继续水化情况,因此,随着龄期的不断推移,加气混凝土砌块含水率呈较为平稳状态。
之后分析抗压强度和龄期关系,在出釜不同时期对加气混凝土 砌块试件直接进行试验,试验按照相关技术要求规范开展,试件的含水率随着试验研究变化。对不同时期加气混凝土砌块抗压强度数值记录,并绘制成曲线图如图。对曲线关系图进行分析,随着龄期的不断推移,在出釜第1天至出釜第40天,抗压强度呈持续增长趋势,在出釜第10天至第15天保持稳定状态,出釜第15天至出釜22天呈增长趋势,出釜22天至26天抗压强度为稳定状态。其中出釜第1天至10天增长趋势较为明显。加气混凝土砌块出釜之后,水化反应基本完成,但是随龄期推移,砌块试件内水分挥发,开始进行挥发反应,孔结构致密,抗压强度呈增长趋势。龄期至22天时,砌块的含水率达到稳定状态,孔结构趋于稳定状态,此时加气混凝土砌块抗压强度达到稳定状态。
对加气混凝土砌块含水率、抗压强度和龄期关系分析结束后,对含水率和抗压强度关系进行分析。在不同龄期对加气混凝土砌块含水率和抗压强度进行试验。其中含水率试验采用标准技术,而抗压强度选择非标准技术,在不同时期对加气混凝土砌块抗压强度进行直接试验。试验结果曲线图如图所示。对含水率与抗压强度关系曲线进行分析,含水率不断增加,加气混凝土砌块抗压强度呈现为下降趋势。含水率为21.7至23%时,加气混凝土砌块抗压强度最佳,含水率为23至23.5%和23.8至28%时,加气混凝土砌块抗压强度表现为持续下降状态。加气混凝土砌块为多孔砌块,具有较高的孔隙率,含水率持续增加,导致砌块材料内毛细孔对内部指点联结造成影响,导致分子之间吸引力逐渐减弱,进而导致加气混凝土砌块抗压强度下降[3]。
最后对含水率和干燥收缩值关系进行分析。对于砌块干燥收缩值的测定选择标准试验方式,对不同含水率指标情况下干燥收缩值测定统计。试验结果如下图所示。对含水率和干燥收缩值关系曲线分析,整体表现为含水率不断增加,干燥收缩值随之增加。在含水率为2至22.5%时,干燥收缩值增长趋势较为平缓,增值为0.13mm/m,含水率为22.5至50.8%时,干燥收缩值增长趋势明显。由于加气混凝土砌块具有较高的孔隙率,孔的表面积较大,属于高分散性混凝土多孔结构,并且在加气混凝土砌块内部存在粗集料,导致加气混凝土砌块相比于普通混凝土制品变形更为严重。当加气混凝土砌块内水分持续挥发,导致体积发生变化。加气混凝土砌块的含水率较高时,试件的失水速度较快,干燥收缩值随之增加;含水率较低时,试件的失水速度较为缓慢,干燥收缩值减小。
进行含水率对加气混凝土砌块抗压强度影响进行分析结束后,对原材料质量影响加气混凝土砌块抗压强度情况实验并进行分析。
4.3实验总结
4.3.1含水率对加气混凝土砌块抗压强度影响
试验中控制加气混凝土砌块含水率并对相关试验结果进行分析。加气混凝土砌块含水率持续增长,其抗压强度随之下降。
4.3.2原材料质量对加气混凝土砌块抗压强度影响
加气混凝土砌块原材料包括水泥、水灰比、骨料和外加剂。首先水泥量对加气混凝土砌块抗压强度影响。在对加气混凝土砌块配合比加以设计时,应严格按照设计规范计算水泥量,以免水泥量使用不满足相关要求而对加气砌块抗压强度产生影响,对应用建筑工程整体性能造成影响。在加气混凝土砌块制作中水泥量使用过多将导致砌块在水化硬化时生成大量水化热,造成其结构存在温度裂缝,对加气混凝土砌块结构耐久性和承载能力造成影响。对加气混凝土砌块配合比进行设计时应按照规定设计顺序计算水泥用量,确保水泥量使用为最佳值,实现加气混凝土砌块承载能力良好[4]。
其次,水灰比对加气混凝土砌块力学性能影响,水灰比为加气混凝土砌块混合料决定因素。通过试验发现,加气混凝土砌块的配合比中,水灰比设计越大,发生离析情况几率越高,并且混合料会出现流浆情况,对加气混凝土砌块抗压强度造成影响。在配合比设计时需要对水灰比加以有效控制。
最后,骨料和外加剂对加气混凝土砌块抗压强度影响。为避免加气混凝土砌块存在收缩裂缝情况,需要尽量选用粒径较大、高强度、级配良好的骨料。对于骨料的掺加需要控制器有害物质以及含泥量含量。在实际选择中应按照具体施工工艺[5]。如,选用细砂、中砂能够有效降低加气混凝土砌块结构以及表面孔隙率,降低水泥的用量,降低成本。
5.总结
综上所述,通过试件含水率、龄期、原材料质量因素对加气混凝土砌块抗压强度影响情况进行分析,得出含水率的增加将导致抗压强度降低,龄期推移抗压强度先提升后保持稳定。原材料质量以及配合比对加气混凝土砌块强度存在影响按情况不同影响存在差异。因此,在实际的加气混凝土砌块制作中为确保力学性能良好,需要控制其含水率、原材料质量等因素。
参考文献:
[1]吴承波.探究加气混凝土砌块裂缝成因及防治措施[J].城市建筑,2019(02):131-132.
[2]刘淑娟.蒸压粉煤灰加气混凝土砌体裂缝性能试验及预控措施研究[J].江西建材,2017(04):8+12.
[3]陈芸芸.含水率对蒸压加气混凝土砌块性能的影响[J].砖瓦,2018(08):66-67.
[4]庄梓豪,黄启林,王莹,等.抹灰砂浆与加气混凝土墙体的黏结性能提升技术研究[J].混凝土与水泥制品,2020(05):76-79.
[5]何环洲.外加剂对蒸压加气混凝土砌块专用砂浆的性能影响分析[J].城市建筑,2017(05):209.