蒸壓粉煤灰磚的應(yīng)用

《蒸壓粉煤灰磚的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

蒸壓粉煤灰磚的應(yīng)用梁建國13055917777jgliang1963@163.com長沙理工大學(xué)土木建筑學(xué)院教授中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會理事全國砌體結(jié)構(gòu)技術(shù)委員會委員、副秘書長全國建筑振動專業(yè)委員會委員墻體屋面及道路用建筑材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員2009粉煤灰綜合利用高層技術(shù)論壇 CECS256:2009《蒸壓粉煤灰磚建筑技術(shù)規(guī)范》主編單位：中國建筑東北設(shè)計研究院有限公司長沙理工大學(xué)參加單位：沈陽建筑大學(xué)重慶大學(xué)重慶建筑科學(xué)研究院陜西省建筑科學(xué)研究院哈爾濱工業(yè)大學(xué)上海市建筑科學(xué)研究院廣州市民用建筑設(shè)計科學(xué)研究院遼寧省墻體材料協(xié)會湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)福建海源自動化機械股份有限公司洛陽龍瑞新型建材有限公司國家標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》國家標(biāo)準(zhǔn)《墻體材料統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范》 CECS256:2009《蒸壓粉煤灰磚建筑技術(shù)規(guī)范》——試驗產(chǎn)品分布全國20余廠家；——全國6個高等院校、科研單位同步試驗；——試驗覆蓋范圍廣泛：砌體抗壓強度試驗研究；砌體抗剪強度試驗研究；砌體抗彎強度試驗研究；偏心受壓構(gòu)件承載力試驗研究；長柱受壓性能試驗研究；墻體抗震性能試驗研究；墻體熱工性能試驗研究；耐久性試驗研究（抗凍性、耐水性、碳化性能）；磚和砌體的干燥收縮性能與裂縫控制研究。適用范圍：非抗震設(shè)防區(qū)和抗震設(shè)防烈度為8度及8度以下的地區(qū)蒸壓粉煤灰實心磚和多孔磚（不包括蒸養(yǎng)磚和免蒸免燒磚） 蒸壓粉煤灰磚的特點20C60年代，我國自主知識產(chǎn)權(quán)的一項技術(shù)。生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的改進，使產(chǎn)品質(zhì)量全面改善。利廢、環(huán)保、節(jié)能，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 蒸壓粉煤灰磚的特點外觀尺寸規(guī)則；顏色均勻；抗壓強度高（MU15以上）；表觀密度略小于燒結(jié)粘土磚，1500kg/m3左右；熱工性能好于燒結(jié)粘土磚； 蒸壓粉煤灰磚砌體的基本力學(xué)性能——受壓砌體抗壓強度與燒結(jié)磚相當(dāng)；砌體彈性模量低于燒結(jié)磚砌體偏心受壓短柱承載力與燒結(jié)磚砌體相當(dāng)；軸心受壓長柱承載力與燒結(jié)磚砌體相當(dāng) 蒸壓粉煤灰磚砌體的基本力學(xué)性能——受剪、受彎實心磚砌體抗剪強度約為燒結(jié)磚砌體的80%；多孔磚砌體抗剪強度高于實心磚約10％（銷栓作用）磚砌體抗彎強度與燒結(jié)磚砌體相當(dāng) 蒸壓粉煤灰磚砌體的基本力學(xué)性能——抗震性能垂直壓應(yīng)力越大，墻體承載力越大；構(gòu)造柱能顯著改善墻片延性，減緩剛度退化速度，增強耗能性能；粉煤灰磚墻抗震承載力可參照燒結(jié)磚砌體設(shè)計公式計算。 蒸壓粉煤灰磚房屋耐久性；蒸壓粉煤灰磚干燥收縮及裂縫控制蒸壓粉煤灰磚砌筑時合理上墻含水率 1蒸壓粉煤灰磚房屋耐久性北京某蒸壓磚房屋底層外墻 劣質(zhì)的粉煤灰磚 1.1耐水性1.1.1含水率對蒸壓粉煤灰磚強度的影響同一批磚，磚的抗壓和抗折強度隨含水率的增加而降低。 1.1.2吸水率對蒸壓粉煤灰磚軟化系數(shù)的影響三種蒸壓粉煤灰磚的飽和吸水率分別為16.2%、21.6%和32.4%。試驗表明，磚的抗壓強度和抗折強度軟化系數(shù)均隨著磚的吸水率增加而降低，當(dāng)吸水率小于20％時，這種降低并不十分明顯，但是當(dāng)超過20％時，降低的幅度大大增加。 蒸壓粉煤灰磚是一種水硬性材料，其長期強度較短期強度提高15%～20%。根據(jù)試驗結(jié)果，CECS在規(guī)定了蒸壓粉煤灰磚的吸水率不應(yīng)大于20％后，其耐水性在工程中便可以得到保證。 1.2抗凍性1.2.1吸水率對抗凍性能的影響四組吸水率不同的蒸壓粉煤灰磚，每組10塊，凍融循環(huán)50次。試驗表明，吸水率越大，質(zhì)量損失越大，強度損失越大；當(dāng)吸水率超過20％，質(zhì)量損失和強度損失明顯加快。 1.2.2凍融循環(huán)次數(shù)對抗凍性能的影響同一批磚，根據(jù)凍融循環(huán)次數(shù)分三組：15次、30次和50次，每組10塊試件。試驗表明，凍融次數(shù)越多，磚的質(zhì)量損失和強度損失越大。 ASTMC73實際上是用磚的吸水率來控制的：霜凍潮濕環(huán)境體積吸水率不大于240kg/m3（約16％），其它環(huán)境體積吸水率不大于288kg/m3（約19.2％）。四組試件，吸水率在16.2％～32.4％之間，若按照JC239-2001，試驗結(jié)果均滿足“凍融15次后，強度損失不大于20％，質(zhì)量損失不大于2％”的要求，顯然要求低于ASTM要求。CSCE256為了保證結(jié)構(gòu)的耐久性，除要求磚的吸水率不應(yīng)大于20％外，將抗凍指標(biāo)也提高了：使用條件抗凍標(biāo)號單塊磚質(zhì)量損失%強度損失%非采暖地區(qū)F25≤2≤20采暖地區(qū)F50注：1非采暖地區(qū)指最冷月平均氣溫高于-5℃的地區(qū)；采暖地區(qū)指最冷月平均氣溫不高于-5℃的地區(qū)；2F指凍融循環(huán)次數(shù)。 1.3碳化穩(wěn)定性抽查全國六廠家蒸壓粉煤灰磚，其抗壓強度分別為15.3、11.3、13.7、15.2、18.8、23.9MPa，相應(yīng)的碳化系數(shù)分別為0.95、0.94、0.85、0.65、0.64和0.54，有一半低于0.8（產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求）。影響粉煤灰磚碳化穩(wěn)定性的因素：原材料：活性石灰有利于提高水化硅酸鈣的堿度，增加游離氫氧化鈣，提高磚的碳化穩(wěn)定性；摻入石膏對磚抗壓強度有提高作用，但對磚的碳化性能不利磚坯密實度越高，CO2與制品相互作用越小，碳化性能越好；養(yǎng)護制度：蒸壓養(yǎng)護有利于提高水化硅酸鈣的結(jié)晶度，可使水化石榴子石的SiO2含量增加,促進抗碳化性能良好的水化石榴子石生成。CECS256規(guī)定：蒸壓粉煤灰磚的碳化系數(shù)不應(yīng)小于0.85。 2蒸壓粉煤灰磚干燥收縮與裂縫控制2.1干燥收縮的定義干燥收縮值ε0：將浸泡飽和的磚放置在溫度為(50±1)℃、相對濕度為（17±2）％的烘箱中，重量和收縮變形達到穩(wěn)定時所測得的干燥收縮值干燥收縮率ε(t):某含水率（上墻含水率）磚在空氣環(huán)境中自然干燥，在時刻t，磚的干燥收縮率顯然，ε(t)與上墻含水率及環(huán)境濕度有關(guān)；當(dāng)t→∞時，磚在環(huán)境中達到平衡含水率，磚的干燥收縮也趨于穩(wěn)定，這時磚的干燥收縮率為使用階段干燥收縮率εeq 從湖南、湖北、福建、河南、山東等地抽取了10個廠家蒸壓粉煤灰磚在中等環(huán)境（溫度20±3°C，濕度65±5％）下試驗統(tǒng)計結(jié)果表明，浸泡飽和的磚的干燥收縮率大約與同種磚的干燥收縮值相等。原因：毛細孔水或分子結(jié)合水失去后，原來作用于毛細孔上的表面張力撤除，會產(chǎn)生蠕變變形，增大了收縮變形。2.2浸泡飽和磚干燥收縮值與干燥收縮率的關(guān)系 2.3上墻含水率及環(huán)境對蒸壓粉煤灰磚干燥收縮影響的試驗研究磚的初始含水率（上墻含水率）越大，其使用階段的干燥收縮率εeq越大；環(huán)境相對濕度越大，蒸壓粉煤灰磚的平衡含水率越大，失水越少，使用階段的收縮率εeq越小。干燥環(huán)境（溫度20±3°C，濕度45±5％）中等環(huán)境（溫度20±3°C，濕度65±5％）潮濕環(huán)境（溫度20±3°C，濕度85±5％） 2.3預(yù)估蒸壓粉煤灰磚使用階段干燥收縮率公式 2.4蒸壓粉煤灰磚砌體干燥收縮試驗不同上墻含水率的蒸壓粉煤灰磚砌體在不同環(huán)境濕度條件下的干燥收縮試驗。不澆水磚砌筑墻片在不同環(huán)境下的干燥收縮率澆水磚砌筑墻片在不同環(huán)境下的干燥收縮率 2.5蒸壓粉煤灰磚砌體房屋的裂縫控制燒結(jié)磚砌體干燥收縮很小，可忽略。只有頂部屋面與墻體溫差產(chǎn)生的裂縫；蒸壓粉煤灰砌體干燥收縮變形疊加溫度變形，房屋頂部開裂外，底部受地基約束產(chǎn)生應(yīng)力，也導(dǎo)致開裂。 措施：材料：降低干燥收縮值，CSCE256取0.5mm/m，美國ASTMC73取0.65mm/m；蒸壓粉煤灰磚的吸水率不超過20％。控制縫：發(fā)達國家的標(biāo)準(zhǔn)都將該措施列為最首選，控制縫間距7.62m，對低層房屋來說比較容易實現(xiàn)，對多層房屋，影響整體性，不利于抗震，且不符合我國施工和居住習(xí)慣。配筋：水平灰縫配筋。（我國首選措施） 3蒸壓粉煤灰磚砌筑時合理上墻含水率《砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50203要求提前澆水上墻，與國外規(guī)范相反。3.1磚的吸水特性與初始吸水速度（IRA）蒸壓粉煤灰磚吸水速度最慢，燒結(jié)磚最快；混凝土磚吸水率最小；燒結(jié)磚、混凝土磚、蒸壓粉煤灰磚初始吸水速度分別為0.0034、0.0022、0.0017g/（min·mm2）。ACI530.1-05/ASCE6-05/TMS602-05規(guī)定：初始吸水速度大于0.0016g/(min·mm2)的磚，必須灑水濕潤后砌筑。 3.2上墻含水率對砌體抗剪強度的影響圖中可以看出，在相對含水率為43％～55％（對吸水率為20％的蒸壓磚，含水率8.6％～11％）時，砌體抗剪強度影響系數(shù)大于1。即含水率8.6％～11％是蒸壓磚的最佳含水率。 3.3上墻含水率對砌體干燥收縮的影響相同環(huán)境下，澆水磚干燥收縮率遠大于不澆水磚；澆水磚砌體的干燥收縮率大于GB50003的0.2mm/m的要求，易裂；不澆水粉煤灰磚澆水粉煤灰磚粘土磚水分蒸發(fā)（％）收縮（mm/m）水分蒸發(fā)（％）收縮（mm/m）水分蒸發(fā)（％）收縮（mm/m）潮濕環(huán)境2.40.04224.10.04862.0－0.041中等環(huán)境30.00.05456.50.178干燥環(huán)境59.30.15576.80.26789.60.00567d后各種磚的水分蒸發(fā)和干燥收縮不澆水磚質(zhì)量含水率為8.6％；澆水磚的質(zhì)量含水率為14.7％。 非燒結(jié)磚出釜后含水率隨時間變化3.4非燒結(jié)磚砌筑前含水率變化規(guī)律蒸壓磚出釜后在場內(nèi)遮雨條件下存放7天出廠，則到達工地時，蒸壓粉煤灰磚、蒸壓灰砂磚的含水率分別為4.66％、3.83％。對碼堆磚垛，含水率要高，全國各地裝箱打包運來的蒸壓粉煤灰磚進行了抽查，其含水率一般為6～8％。 3.5建議蒸壓粉煤灰磚砌體砌筑前，不對磚澆水濕潤，以減少非燒結(jié)磚砌體的干燥收縮裂縫。若在干熱氣候砌筑時，可適當(dāng)做表面噴水后砌筑；優(yōu)先采用專用砂漿來提高砌體的抗剪強度，增加砂漿保水能力。 謝謝！歡迎提問！