【word】 混凝土小型空心砌块专用砌筑砂浆试验研究.doc

混凝土小型空心砌块专用砌筑砂浆试验研究混凝土小型空心砌块专用砌筑砂浆试验研究1引言任建民(河北省保定市墙体材料革新及建筑节能办公室,保定o71051)【摘要】通过试验研究,确定混凝土小型空心砌块专用砌筑砂浆的配合比,改善砂浆的保水性,和易性,粘结性,从而有效地提高砌体的抗压强度和抗剪强度.该课题为河北省建设厅基金项目(编号2004126).【关键词】专用砌筑砂浆;配合比;提高;砌体强度随着我国墙材革新建筑节能工作的进一步深入.普通混凝土小型空心砌块以其轻质,隔热,隔声和节能等一系列优点被广泛应用于多层建筑中.但它也具有块体大,铺浆面窄,表面较光滑以及吸水率小等特点采用普通砌筑砂浆砌筑时.相同砂浆强度等级下混凝土小型空心砌块砌体的抗剪强度仅为砖砌体的50%55%.而且普通砌筑砂浆在砌块端部难以挂灰.不易保证竖向灰缝的饱满度.很难满足混凝土小型空心砌块对砌筑砂浆提出的高和易性和高粘结性的要求.容易导致墙体开裂,渗漏等质量问题.根据全国的调查资料.95%以上的混凝土小型空心砌块建筑的裂缝是阶梯裂缝.要解决混凝土小型空心砌块砌体开裂的问题.有必要研制和应用新型砂浆.改善砂浆的和易性和与砌块的粘结强度,提高砌体的抗裂能力.从而达到控制裂缝的目的2混凝土小型空心砌块专用砂浆剂最优掺量的确定2.1原材料水泥:采用邯郸生产的太行山牌32.5r普通硅酸盐水泥砂:采用易县河砂,细度模数为2.5,级配良好.砂浆剂:保定墙改建筑节能研究所,保定慕湖恒源新型建材有限公司共同研制的混凝土小型空心砌块专用砂浆剂石灰膏:取自保定阳光城的施工工地.已陈化好水:自来水.2_2试验结果通过初步试验,计算,确定砂浆剂的掺量范围为0.2%1.0%,砂浆配合比为1:5.2.按照建筑砂浆基本性能试验方法的规定进行试验,测定砂浆剂不同掺量时砌筑砂浆的和易性和抗压强度,测得结果如表1所示.表1砂浆剂对砂浆性能的影响新拌砂浆的和易性(mm)抗压强度(mpa)砂浆剂(%)稠度分层度7d28do6725l1.514.0o.2692311.214.5o.4702111.115.3o.6721811.815.5o.8701711.o14.81.o681510.214.2由表1看出.砂浆剂掺量在0.2%-0.6%范围内时.随着砂浆剂掺量的增加.砂浆的流动性稍有增大.而分层度则降低.砂浆剂掺量在0.2%0.6%范围内时.随着砂浆剂掺量的增加.砂浆抗压强度呈增加趋势.直至掺量为水泥用量的0.6%时达到最高值.超过0.6%时.砂浆抗压强度反而降低.由此得出砂浆剂的最优掺量为0.6%3四种砌筑砂浆配合比设计的确定同样,根据jgj1090建筑砂浆基本性能试验方法的规定进行试验和计算,确定四种砂浆配合比设计与性能,见表2.4四种砌筑砂浆砌体抗剪,抗压强度试验4.1四种砌筑砂浆砌体沿通缝截面抗剪强度试验4.1.1原材料和试件原材料同2.1.试件砌筑由一名中等技术水平的砌?48?2007年6期表2四种砂浆的配合比设计与性能配合比(kg)和易性(mln)强度mpa1砂浆名称水泥:石灰膏:砂:砂浆剂水沉人度分层度7d28d水泥砂浆1:o.0o:5.2:0.oo642510.514.0根据水泥石灰砂浆1:o.15:5.2:0.oo稠度752010.o14.5水泥砂浆+砂浆剂1:o.00:5.2:0.60通过741811.815.5水泥石灰砂浆+砂浆剂试验(砂浆剂0-3%,石灰膏5o%)1:o.08:5.2:0-3o确定702010.514.7注:取水泥石灰砂浆中石灰膏掺量的50%.筑工人来完成,试件的养护按工地要求进行.在砌筑过程中发现.掺有砂浆剂的砌筑砂浆和易性好.而且表现出了很好的粘结力.能够牢牢地粘在砌块的侧面,即使旋转90o,砌块侧面的砂浆也不会脱落,所以在砌筑完毕后.砌体周围基本上没有撒落下来的砂浆.保证了砌体竖缝砂浆的饱满度.而水泥砂浆粘结力最差.在砌筑时.该砂浆虽然能勉强粘结在砌块的侧面上.但稍做旋转,砂浆就脱落下来,并且砌体砌完成后周围有很多撒落下来的砂浆相比之下,另外两种砌筑砂浆即水泥石灰砂浆和采用砂浆剂取代50%石灰膏配制的混合砂浆在砌筑过程中的表现.介于掺砂浆剂的砌筑砂浆和水泥砂浆之间4.1.2试验设备和方法根据gbj12990砌体基本力学性能试验方法标准所规定的砌体抗压强度试验方法进行测定.砌体沿通缝截面抗剪强度试验参照gbj12990砌体基本力学性能试验方法标准中所述的方法进行,由加荷架,千斤顶和测力系统组成水平加荷系统.试验在250kn水平加荷架中完成.加载设备为10t千斤顶,并通过200kn轮辐式压力传感器进行加载.4.1_3试验结果及分析对四种砌筑砂浆所砌72个试件进行了砌体沿通缝截面抗剪强度试验.试验结果见表3由于试件的数量较多,采用数理统计方法对数据进行整理.计算砌体沿通缝截面抗剪强度的平均值和标准差.统计结果见表4平均值),i=1厂一标准差():,/)zji=1式中:一试件强度的测定值(n/mm2);一一组砌体试件的数量根据现行gb500032001砌体结构设计规范分表3四种砌筑砂浆砌体沿通缝截面抗剪强度组掺砂浆剂的水泥砂掺砂浆剂的水泥石灰砂浆水泥水泥石浆(砂浆剂o.6%)(砂浆剂o.3%,石灰膏50%)砂浆灰砂浆别(mpa)(mpa)(mpa)(mpa)0.57o.650.48o.18o.48o.57o-32o.12o-320.46o-31o.21o.43o.67o.27o.2o.7o-36o.21o.14o.52o.14o.24o.24o-39o.41o.2o-21o.41o.28o.42o.23o-39o.14o-2o-212o.51o-32o.14o_36o.45o.41o.14o-320.410.48o-2o.16o.590.44o.o8o.230.46o.24o.11o.170.34o.27o.o7o.1630.41o.2o.220.09o.18o.240.14o.21o-39o.19o.16o-3表4四种砂浆砌体沿通缝截面抗剪强度平均值和标准差掺砂浆剂的掺砂浆剂的水泥水泥石水泥砂浆水泥石灰砂浆砂浆灰砂浆(mpa)(mpa)(mpa)(mpa)平均值o.4416670.3594440.217222o-2o7222标准差o.1112180.159216o.1o7176o.o664oo别计算砌体沿通缝截面抗剪强度的标准值和设计值.计算公式如下:标准值)=平均值)一1.645标准差()设计值=标准值)式中:一砌体结构材料性能分项系数,一般情况下宜按施工等级为b级考虑,取=1.6;当为c级时.取tf=1.8计算结果见表52007年6期?49?表5四种砌筑砂浆砌体沿通缝截面抗剪强度标准值和设计值掺砂浆剂掺砂浆剂的水水泥水泥石的水泥砂浆泥石灰砂浆砂浆灰砂浆(mpa)(mpa)(mpa)(mpa)抗剪强度标准值0.2590.0980.041o.o98抗剪强度设计值0.1620.0610.026o.o61从表5可以看出:四种砂浆只有掺砂浆剂的砌筑砂浆所砌试件沿通缝截面抗剪强度能满足设计要求.并且超出设计值125%:o.3%砂浆剂取代5o%石灰膏配制的砌筑砂浆和水泥石灰混合砂浆所砌砌体沿通缝截面抗剪强度均为0.061.不足设计值的68%:水泥砂浆所砌砌体沿通缝截面抗剪强度最小.仅为设计值的36%现行gb500032001砌体结构设计规范规定,对于沿砌体灰缝截面破坏时砌体抗剪强度设计值如表6所示表6沿砌体灰缝截面破坏时砌体抗剪强度设计值砂浆强度等(rdpa破坏特征及砌体种类m1om7.5m5.om2.5烧结普通砖.烧结多孔砖o.170.14o.11o.o8混凝土和轻骨料混凝土砌块o.o9o.o8o.o6砌体沿通缝截面抗剪强度的高低主要取决于新拌砂浆的保水性和硬化砂浆的粘结力如果新拌砂浆保水性好.砌体内砂浆中的水分不易被砌块吸收.从而保证了砌筑砂浆强度正常增长相反如果砂浆的保水性差,砌体内砂浆中的水分很快被砌块吸走.砂浆中没有了保证其正常水化的水分.其强度就会停止增长,因此.硬化砂浆的抗压强度和粘结强度均会降低.砂浆剂中的减水组分和增稠组分均会改善新拌砂浆的保水性能,因此,除了水泥砂浆.其他三种砂浆由于掺入了砂浆剂或者石灰膏.使新拌砂浆的保水性得到了不同程度的改善,其中掺砂浆剂的砂浆保水性最好.表现在砌体沿通缝截面的抗剪强度上.水泥砂浆最低.掺砂浆剂的砂浆最高.而其余两种砂浆介于二者之间砂浆剂含有减水组分,增稠组分等等减水组分的作用主要是在砂浆流动性不变的条件下.减少拌和水的用量,从而减少硬化砂浆中的孔隙.增加砌筑砂浆的密实度.增稠剂为聚合物.聚合物的加入形成水泥水化物相与聚合物相互贯穿的均一的具有网状结构的凝胶体系.增加砂浆与砌块的粘结力普通水泥砂浆由于砂浆的硬化收缩和失水收缩形成许多孔隙.降低了砂浆和砌块的粘结强度水溶性聚合物在硬化砂浆中起到了架桥和填充作用.改善了水泥砂浆的微观结构.致使孔隙体积减少.水泥水化产物的联系加强,因此.显着提高砌筑砂浆和砌块之间的粘结强度.并不降低砌筑砂浆的抗压强度破坏形态描述:在砌体沿通缝截面抗剪试验中,掺砂浆剂砌筑砂浆与砌块表面粘结很牢固.试件在试验中均破坏在砂浆层内:而其他三种砌筑砂浆所砌砌体最多的破坏形式发生在砂浆面与砌块表面之间4.2四种砌筑砂浆砌体抗压强度试验试验结果显示四种砌筑砂浆的砌体抗压强度均能满足设计要求.其砌体的破坏形态基本相同.这里不再详述5经济和社会效益分析普通混凝土小型空心砌块砌筑砂浆专用砂浆剂.是一种新型高效的建筑砂浆外加剂.主要由水溶性聚合物(增稠剂),高效减水组分,缓凝增强组分和引气组分等复合它完全不同于以前的微末剂.不仅能显着改善建筑砂浆的工作性.而且能明显提高水泥砂浆的粘结强度.其操作简便.可提高工效15%砌筑时黏而不粘铲.撮挤柔软,砂浆饱满率高.灰槽中的砂浆不分层离析.不必反复搅拌,砂浆保水性好,收缩小.另外使用砂浆剂可以节约运力及储料场地85%.每吨砂浆剂可节约石灰约30t.并可以节约水泥等材料据测算.用此砂浆剂配制的砂浆与石灰膏配制的砂浆价格基本持平,但性能远远优于水泥石灰混合砂浆.因此掺加砂浆剂的砂浆是砌筑砂浆的发展方向采用新型砂浆剂配制混凝土小型空心砌块专用砂浆,解决了小型空心砌块砌体开裂的问题.提高了砌体的强度和砌筑质