加气混凝土砌块在建筑工程中的应用

加气混凝土砌块在建筑工程中的应用

0相关建筑的设计作为一种新型的墙体材料，蒸压混凝土砌块本身具有轻重、保温、降低成本、低能耗、环保性能等优点。它已被广泛应用于许多建设项目。然而,加气混凝土砌块体积变形系数偏大、吸水率大、强度偏低、材料较脆的特点,普通砂浆与加气混凝土砌块之间性能差别较大,当与普通砂浆结合使用时,易使墙体出现裂缝,抹灰层产生大面积龟裂、空鼓和脱落等问题,这些问题严重的阻碍了加气混凝土砌块的进一步应用和推广,因此研究与蒸压加气混凝土砌块相配套的专用砂浆意义重大。1纤维原料及其抗裂性能水泥:采用P·O32.5级水泥;粉煤灰:采用一汽集团发电公司的II级粉煤灰;减水剂:采用聚羧酸系列高效减水剂,固定掺量为0.75%;纤维素醚:采用羟乙基甲基纤维素醚;可再分散性聚合物乳胶粉:采用乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳胶粉;有机纤维:采用聚丙烯纤维。砂浆抗裂性能试验方法:采用914mm×610mm×19mm的木模进行浇筑。浇筑成型后,在上方1.5m处采用钨灯照射4h,同时用风速5m/s的电风扇,风吹24h。然后用游标卡尺按其裂缝长度和宽度分段测量。2试验结果与讨论2.1羟乙基纤维素醚改性抹面砂浆羟乙基纤维素醚对抹面砂浆保水性能的影响见图1所示。从图1可以看出,随着羟乙基纤维素醚掺量的增加,抹面砂浆的稠度、分层度呈下降趋势,说明砂浆中掺入羟乙基纤维素醚可明显改善抹面砂浆的保水性能。图2是羟乙基纤维素醚对抹面砂浆强度的影响曲线,可以看出羟乙基纤维素醚的加入会使抹面砂浆的抗压强度、抗折强度随羟乙基纤维素醚掺量的增加有所而下降,但是下降趋势较平缓。2.2抹面砂浆和黏聚性的改善剂图3为可再分散性乳胶粉对抹面砂浆保水性能的影响曲线。可以看出稠度随着聚合物胶粉掺量的增加而下降,这是由于聚合物胶粉对抹面砂浆的保水性能和黏聚性有所改善,可防止抹面砂浆的泌水和离析。图4为可再分散性乳胶粉对抹面砂浆黏结强度的影响曲线。从图中可知,由于可再分散性乳胶粉改善了抹面砂浆的界面结构,使得抹面砂浆的黏结强度随着可再分散性乳胶粉掺量的增加而提高。可再分散性乳胶粉对抹面砂浆强度影响曲线见图5。从图中可以看出,随着聚合物胶粉掺量的增加,抹面砂浆的抗压强度和抗折强度先升高后降低,当聚合物胶粉掺量为2%时,其抗压强度和抗折强度达到最大值。2.3自然干燥养护本试验采用3种养护制度,研究可再分散性乳胶粉对抹面砂浆强度的影响。(1)先采用标准养护室水中养护7d,然后放在室内进行自然干燥养护21d;(2)在标准养护室进行标准养护28d;(3)先放在室内进行自然干燥养护21d,然后在标准养护室水中养护7d。可再分散性乳胶粉为热塑性,在砂浆内成膜后,可在不同材料上形成高抗拉强度和黏结强度。可再分散性乳胶粉在砂浆中作为第二黏结剂与水泥(无机黏结剂)相结合共同发挥作用,使砂浆在不同基材上黏结强度显著提高。但是,要想二者共同发挥作用,就必须使水泥充分水化,而聚合物乳胶则必须逐渐失去水分,使砂浆中的乳胶浓度增大,聚合物颗粒彼此接触凝聚,才能聚合成膜,具有强度作用。试验结果见图6,采用先湿养7d,在自然干燥养护21d的养护方法砂浆强度最高。该方法可先提供水泥水化所需的水分,使其完全水化,而后在自然养护21d,则可使多余水分蒸发散失,使聚合物在干燥环境下,聚合成膜,充分发挥聚合物乳胶粉作用,因此强度最高。2.5聚丙烯纤维抗开裂性能试验可知未掺纤维的砂浆试件中多有通缝产生,且裂缝宽而长。当砂浆中掺入聚丙烯纤维后,阻止了裂缝的扩展并细化了裂缝。聚丙烯纤维的抗开裂性能用开裂指数评价其开裂程度,本试验采用Kraai的开裂指数计算方法,试验得知未掺聚丙烯纤维的抹面砂浆的开裂指数为93.3,当聚丙烯纤维掺量为0.05%时,开裂指数为24.1,并且试件中无2~3mm和1~2mm之间的裂缝产生,全部化为≤1mm的微细裂缝,充分说明了聚丙烯纤维可以有效地阻止裂缝的扩展并细化裂缝。2.6水泥浆体结构的网状结构图10(a)、(b)为单掺可再分散聚合物乳胶粉的砂浆试块的扫面电镜图片。可再分散聚合物乳胶粉加入水泥砂浆中,会改变水泥浆的结构性能。普通砂浆是一种多相非均匀体质,浆体内部存在大量的凝胶孔、毛细孔及大孔隙。砂子以及惰性存在于浆体结构中,且其颗粒大小不均匀,是依靠水泥水化产物胶结在一起,其水泥胶砂呈现出飞链状结构,属于刚性空间骨架,水泥砂浆变形能力低,宏观上表现出脆性和多孔性。加入的可再分散聚合物乳胶粉颗粒,首先分散在胶凝材料的连续相内,随着水化的进行,凝聚的胶体干燥后,成为具有黏性和连续性的,丝状的微纤维薄膜(如图10(a))。这种丝状膜层穿梭于硬化浆体中的缺陷与微裂缝中,分散了砂浆的集中应力,同时增加了砂浆的变形能力;其次,粉料立即分散并聚集在孔腔的富水区域。随着养护时间和水泥水化的进行,聚合物在孔的四周逐渐干燥成膜。对于水泥石中的缺陷和孔隙进行填补,是水泥水化产物之间及骨料相互胶结形成了与聚合物的互穿网络(如图10(b))。由于可再分散聚合物乳胶粉的弹性模量比砂浆低,使水泥砂浆形成刚柔兼并的网状结构。图10(c)为复掺可再分散聚合物乳胶粉和羟乙基纤维素醚砂浆试块的扫面电镜图片。从图中可知,羟乙基纤维素醚与可再分散聚合物乳胶粉同时作为水泥基相中的分散相共同作用。在水泥石结构中分布均匀,与可再分散聚合物乳胶粉共同在骨料表面形成聚合物的薄层,包裹在骨料表面,提高了水泥石与骨料之间的黏结强度,减小了界面处的孔隙尺寸,改善了两者之间界面结构。与此同时二者与水泥相共同作用,提高了水泥浆体结构的致密性。图11(a)为单掺聚丙烯纤维的砂浆试件扫面电镜图片,图11(b)、(c)是聚丙烯纤维与聚合物乳液混合的砂浆试件的扫描电镜图片。从图11(a)可看出,未掺可再分散聚合物乳胶粉的砂浆试件在断裂处的聚丙烯纤维的表面较光滑,没有明显的水泥水化附着物,说明聚丙烯纤维表面与水泥水化产物之间结合比较疏松。而加入可再分散聚合物乳胶粉的砂浆试件中的聚丙烯纤维上有一定的附着物(如图11(b)、(c)),说明可再分散聚合物乳胶粉在水泥砂浆复合界面形成了聚合物过渡层,使水泥水化产物与骨料、聚丙烯纤维之间形成良好的界面结合,使聚丙烯纤维与基体之间的结合比较紧密。2.7强度、抗压强度在上述试验基础上,经过正交设计试验,本论文所研究的加气混凝土专用配套抹面砂浆的性能指标如下:稠度88mm;分层度10mm;表观密度≤1800kg/m3;抗压强度24.12MPa;抗折强度6.75MPa;黏结强度0.94MPa;抗冻性(-25~20℃,50次):质量损失率为1.4%、强度损失率为5%。各种性能完全达到蒸压加气混凝土用抹面砂浆的要求。3聚丙烯纤维对抹面砂浆力学性能的影响(1)羟乙基纤维素醚可明显改善抹面砂浆的保水性能。(2)可再分散性乳胶粉掺量在一定范围内,可提高抹面砂浆的抗压强度、抗折强度、黏结强度、保水性能和黏聚性。(3)聚丙烯纤维掺量在一定范围内可使抹面砂浆的抗压强度、抗折强度、断裂韧性增加,当掺量达到0.2%时,达到最大值,聚丙烯纤维使砂浆抗开裂性能显著提高。(4)本论文所研究的加气混凝土专用抹面砂浆的各种性能完全达到蒸压加气混凝土用抹面砂浆的要求。2.4材料的折压强度聚丙烯纤维对抹面砂浆强度影响曲线见图7,从图中可知,聚丙烯纤维掺量在一定范围内可使抹面砂浆的抗压强度和抗折强度增加,当聚丙烯纤维掺量达到0.