蒸压粉煤灰砖冻融后的抗压强度比冻融前高的论文_邢晓叶

山东广信工程试验检测集团有限公司 山东省济南市 250002

摘要:按照GB/T 2542-2012《砌墙砖试验方法》对蒸压粉煤灰砖进行冻融试验,检验结果为冻融后蒸压粉煤灰砖的强度比冻融前蒸压粉煤灰砖的强度大,其原因是:在生产蒸压粉煤灰砖工艺过程中,配料、技术水平或蒸压养护不合理,导致第一次水热反应不彻底,在冻融试验时发生二次水热反应,进而使冻融试验后蒸压粉煤灰砖的强度提高。

关键词:粉煤灰砖;抗冻性能;试验方法;反常现象;建议

抗冻性是指材料抵抗多次冻融循环而不被破坏的能力。材料饱水后.环境温度降至冰点时。材料内部的水分就会结冰.则体积增大9%。从而在材料内部产生很大的膨胀应力(可达IOOMPa)。在内应力作用下.材料表面就会出现裂纹、剥落等现象;当气温上升时。这种应力又会消失。如此反复循环。材料内部结构就会遭到破坏,最终导致制品强度的下降和质量的损失。

一、概述

蒸养粉煤灰砖是我国20世纪60年代初研究出来的墙体材料,是我国的自主知识产权。生产粉煤灰蒸养砖分三种工艺:

1.常压蒸养粉煤灰砖(蒸养粉煤灰砖)。以粉煤灰、生石灰或水泥为主要原料,掺入适量石膏、颜料和集料等,经坯料制备、压制成型、常压蒸汽养护而制成的粉煤灰砖。

2.低压蒸养粉煤灰砖(蒸养粉煤灰砖)。以粉煤灰、生石灰为主要原料,掺入适量石膏、颜料和集料,经坯料制备、压制成型、低压蒸汽(≤1.2MPa)养护而制成的粉煤灰砖。

3.高压蒸养粉煤灰砖(蒸压粉煤灰砖)。以粉煤灰、生石灰为主要原料,掺入适量石膏、颜料和集料等,经坯料制备、压制成型、高压蒸汽(>1.2MPa)养护而制成的粉煤灰砖。以上三种工艺生产的砖,从其技术经济及使用性能来说,只有蒸压粉煤灰砖较为理想。故本文主要阐述蒸压粉煤灰砖。

20世纪70年代国家投资几十个亿建了百多个年产3000万块的粉煤灰砖厂,有低压蒸养,也有常压蒸养的,其产量达到了40多亿块,年消耗粉煤灰及渣800多万t。但到80年代后期,由于蒸养粉煤灰砖生产工艺及设备十分落后,造成粉煤灰砖干燥收缩大、抗冻性差及其售价偏高等,蒸养粉煤灰砖在市场竞争中失利,产量急剧下降。随着我国改革开放的深入,国务院批转国家建材局等部门《关于加快墙体材料革新和推广节能建筑意见的通知》(国发[1992]66号)的下达,并逐步限制、禁止粘土砖的生产及使用,为蒸压粉煤灰砖生产和使用开了绿灯。蒸压粉煤灰砖自身的特点是:①生产蒸压粉煤灰砖可节约大量土地。②节能减排。减少了大气污染,符合国家节能减排的政策。③减轻建筑物自重又使建筑物节能。④变废为宝,充分利用资源。

二、2实验部分

2.1冻融试验原理

首先,将试样放人电热鼓风干燥箱中在15℃ +5℃下干燥至恒重;再將式祥浸入10℃ ~ 20℃的水K中,放置24h,取出,擦去表面水K分,大面側向立置于預先降温到-15℃以下的係温箱中,旬距大ヂ20mm;当ぼ温箱温文再次降至-159℃酎幵始汁肘,在-15℃--2℃温麦条件7下冰凉sh。然后將減祥取出放人10℃ ~ 20℃的水中融化,持綾不少于3h,形成次凉融循珎;径辻15次凉鬲i式金的式祥,放入も熱鼓凡千燥箱中在105℃下干燥至恒重;然后在wEW-1000_ W61-25型微机屏湿示液圧万能武金机測得干燥后的式祥和未錏凉融i武金i式祥的強度値,并做己彖《砌墙砖试验方法》(G B /_r2542—2003)关于非烧结 砖抗冻 性能试验 方法

简 介

在国家标准《砌墙砖试验方法》第 8 条中,对非烧结 砖的冻 融试验做 了规定,现简要 说明如下。

3.1 试验步骤

a.用毛刷清理所取试样表面,将试样放入鼓 风干燥 箱 中在 105 ℃ ±5℃下 干燥 至恒 量(在 干燥 过程 中,前 后丽 次称 量相 差不 超过 0.2 %,前 后两 次称 量 时 间间 隔为 2 h),称其质 量 G。b.将 试样 浸在 10 ℃ ~20 ℃的水 中,24 h 后取 出,用湿布拭去表面水分,以大于 20 m m 的间距大面侧向立于预先降温至一15 ℃以下的冷冻箱中。c.当冰箱温度再降至一15 ℃时开始计时,在一l5 ℃一 20 ℃下 冰冻 5 h。然后 取 出放人 10 ℃ 一20 ℃的水中融化 不少 于 3 h。如此 为一 次冻融循 环。d.15 次冻融后的试样,放入鼓风干燥箱 中,按 1.1的规定干燥至恒量,称其质量 G。

e.将干燥后的试样。再在 10 ℃一20 ℃的水 中浸泡24 h 按标 准 7.5 条 的规定进 行抗压 强度试 验。

3.2 结果计 算

a.强度损失率(Pm)按式(1)计算。精确至 0.1%。

应 .使砖的内部结构更为密实,有利于强度的提高。另外,国家标准《硅酸盐建筑制品术语》(G B/T 16753)在8.3 条给出的 自然养护的定义:“自然条件下,在空气或水 中对坯体进行养护 的方法 ”表明,硅酸盐制 品可在 自然条件下温度并不太高的水中进行养护,使其发生水化反应,促进其强度的提高。

因此。在 砖 进 行冻 融 试 验 时,有 如 下一 些 环 节 可促进砖的强度提高:①砖试样放在鼓风干燥箱中在105 ℃±5℃ 下进行干燥,干燥之初,砖中尚有水分存在;②烘干后在 10 ℃ 20 ℃的水中浸泡24h,尤其在

浸泡之初,由于砖的温度达 100℃,可实现对砖的水热处理:③在每次冻融循环时,要对砖在 10℃一20 ℃ 的水中浸泡 3 h 以上,冻融 l5 次,则需浸泡 45 h 以上;④冻融循环结束后,将砖放在鼓风干燥箱 中在105 ℃ 4-5 ℃下进行干燥,在此过程中,可实现对砖更充分的水中浸泡 24 h,砖 又一 次得到 了水热处 理。显然,砖在冻融试验过程中,冷冻可对砖显然,砖在冻融试验过程中,冷冻可对砖 的强度.造成损失,而在冻融过程中砖在水 中浸泡融化,尤其是 砖在 干燥 箱 中加 热后泡 水 和泡水 后加 热,经历 的湿热和水热环境可促进其强度的增长。如强度增长率大于损失率,则冻融后 的强度就要大于冻融前 的强度,体现不 出冻融对强度造成 的损失。如表 l 中经历 l5次冻融循环 的蒸压粉煤灰实心砖和多孑L砖冻融后的抗压强度高于冻融前的抗压强度,砖经 l5 次冻融循环后的抗压强度损失率约为一2 %,即,

约 提高 2 %。

随着砖冻融循环次数的增加,达到 15 次后.砖在浸水过程 中水化反应速度减缓或停止,冻融的破坏作用加剧,则强度损失率就要高 于甚至显著高于增长率,从而可体现出砖经冻融后强度损失率的增加。如砖经 30 次和 50 次冻融循环后 .强度损失率显著增加,分别约为 l4 %和 28%,经 15 次冻融循环 以后,随着冻融循环次数的增加,强度损失率与冻融循环次数几乎呈直线关系。

结论:

综上所述,依据《砌墙砖试验方法》关于非烧结砖抗冻性能试验方法的规定,进行蒸压粉煤灰砖的抗冻性能试验,其冻融前强度值是在进行抗压强度试验时,取得的自然状态下的试验值。而冻融后的强度值,是在抗压强度试验数天以后,经历两次加温至105℃和泡水过程后的试验值,即冻融前、后的抗压强度值,是在不同时间、经历不同的养护条件下的试验值,加之粉煤灰硅酸盐砖的固有特性,致使采用《砌墙砖试验方法》规定的非烧结砖抗冻性:能试验方法进行抗冻性能试验,冻融试验后的抗压强度高于冻融前的反常现象出现,同时由此计算抗压强度损失率的结果可信度低下。因此,笔者认为,《砌墙砖试验方法》中规定的非烧结抗冻性能试验方法,不适用于蒸压粉煤灰砖。

参考文献:

[1]江涛.粉煤灰砖冻融破坏机理与防止办法.2014

[2]马民.蒸制粉煤灰砖.2014

[3]梁思思.我国墙体块材标准存在的问题与建议.2014

论文作者:邢晓叶

论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/5

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