玻化微珠混凝土实心砖物理及砌体力学性能试验研究.pdf

2 0 1 4年第 7期 。 7月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 C HI NA C0NC RE T E AND CE MENT P R0DUC T S 2 01 4 No 7 J u l y 玻化微珠混凝土实心砖物理及砌体力学性能试验研究 陈 瑜 ， 孙 补 ( 山西 大学 土木工 程 系 ， 太 原 0 3 0 0 1 3 ) 摘要 ： 采 用玻化微珠作 为主要轻细集料 ， 与水泥、 砂石、 水拌制混凝 土， 通过正交试验选 出最优 配合 比方案 ， 制 作成承重砖进行 了各项物理力 学性能试验及砌体力学性能试验。 结果表 明 ， 其各项物理 力学性 能均符合混凝 土实心 砖 的技术要 求， 同时该砖 具有轻质、 保温等特性 ， 对提 高建筑节能具有重要 意义。砌体 力学性 能试验 结果 中， 砌体轴 心抗压 强度计算值 与规 范 中混凝土砌块相近 ， 为 了更好 的拟合 ， 对 0 给 出了建议值 ； 抗 剪强度 计算值略 小于实测平 均值 符合规范要 求。 关键词 ： 玻化微珠 ； 承重砖物理力学性能 ； 砌体 力学性 能； 建筑节能 Ab s t r a c t ：，I l e c o n c r e t e i s p r e p a r e d b y u s i n g t h e g l a z e d h o l l o w b e a d s e l e c t e d a s t h e ma i n fi n e a g g r e g a t e ，c e me n t ， g r a v e l ， wa t e r a n d S O o n S o me t e s t s o f t h e p h y s i c a l a n d me c h a n i c a l p r o p e r t i e s a n d ma s o n r y me c h a n i c a l p r o p e r t i e s o n t h e l o a d - b e a ti n g b ri c k s ma d e u s i n g t h e o p t i ma l mi x i n g p r o p o r t i o n g o t b y t h e o rt h o g o n a l e x p e r i me n t a r e c a r ri e d o u t T h e r e s u l t s s h o w t h a t all t h e p h y s i c a l a n d me c h a n i c a l p rop e rt i e s c a n c o n f o r lT l t o t h e t e c h n i c a l r e q u i r e me n t s o f t h e s o l i d c o n c r e t e b ric k ， me a n w h i l e ，t h e b i r i c k h a s t h e f e a t u r e s s u c h a s l i g h t we i g h t a n d t h e r ma l i n s u l a t i o n ，w h i c h i s a gre a t s i g n i fi c a n c e f o r i mp r o v i n g b u i l d i n g e n e r g y s a v i n g T h e r e s u l t s o f ma s o n ry me c h a n i c al p r o p e rt i e s t e s t i n d i c a t e t h a t t h e c a l c u l a t i o n v a l u e o f ma s o n ry a x i al c o mp r e s s i v e s t r e n g t h i s c l o s e d t o t h e c a l c u l a t e d v a l u e o f c o n c r e t e b l o c k i n s p e c i fi c a t i o n I n o r d e r t o g e t t h e b e t t e r fi t t i n g t h e s u g g e s t i v e v a l u e of 0 【 i s g i v e n T h e c a l c u l a t i o n v a l u e o f s h e a r s t r e n gth i s s l i g h t l y s ma l l e r t h a n t h e a v e r a g e o f me a s u rin g v alu e ， a n d i t C O lff O rm S t o t h e r e q u i r e me n t s o f t h e s p e c i fi c a t i o n Ke y wo r d s ： Gl a z e d h o l l o w b e a d ； P h y s i c a l a n d me c h a n i c a l p r o p e rt i e s o f t h e l o a d- b e a tin g b ri c k ； Me c h a n i c a l p r o p e rt i e s o f ma s o n ry ； B u i l d i n g e n e r g y s a v i n g 中图分类号 ： T U 5 2 2 1 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7 ( 2 0 1 4 ) 0 7 5 7 0 4 0前言 在房屋建筑 中， 墙体具有 承重 、 维护 和分 隔的 作用 。国家先后制定了一系列保护耕地 、 限制生产 实心黏土砖 并鼓励支持发展新型墙体材料 的政策 和法规。同时 ， 各地也陆续研制和开发了不少新的 墙体材料品种 大大地推进了我国新型墙体材料工 业的整体发展。玻化微珠是由玻璃质火山熔岩矿砂 经膨胀 、 玻化等工艺制成 ， 表面玻化封闭 、 内部为多 孔空腔结构 的无机球状颗粒材料。玻化微珠 的理化 性能十分稳定 ， 具有轻质 、 绝热 、 防火 、 耐高温 、 耐老 化 、 吸水率小等优异性能【 l 】 ， 可广泛应用 于工业 、 农 业 、 建材等诸 多领域。本试验是 以玻化微珠作为主 要轻细集料 。 与水泥 、 砂石 、 水拌制 的混凝 土制作成 承重砖进行物理及砌体力学力学性能试验研究 。 1 试验 原材 料 水 泥 ： P S A 3 2 5级矿渣 硅 酸盐水 泥 ，细度 4 5 。 2 8 d抗折强度 7 8 MP a 、 抗压强度 3 6 1 MP a 。 轻细集料 ： 太原某公 司生产的玻 化微珠 ， 粒度 0 5 1 5 mm堆 积 密 度 1 1 0 1 3 0 k g m ，表 观 密 度 4 2 0 k g m ， 导热系数 0 0 3 2 0 0 4 5 ， 漂浮率 9 8 ， 表 面玻化率9 5 ， 吸水率 2 0 5 0 ， 1 MP a压力的体积 损失率 3 8 一 4 6 耐火度 1 2 8 0 1 3 6 0 ( 。 粗 、 细集料 ： 采 用 中砂 ， 细度模 数 2 6 ， 含 泥量 3 0 ： 碎石 ， 最大粒径 1 0 m m。 水 ： 采 用饮用 水 。 2试验 配合 比 根据正交试验方案【2 J 。 选取玻化微珠 表观体积 占混凝 土总体积掺量的 5 0 、水灰 比 0 7 1、砂率 1 0 为三个主要因素进行砖的制作 ，其各组分的质 量 为水泥 ： 玻 化 微珠 ： 砂 ： 石 ： 水 = 1 ： O 6 8 ： 0 1 5 ： 1 3 9 ： 0 7 1 。 3 砖试 件 的设 计与 制作 3 1 砖的尺寸 参照烧结多孑 L 砖砖型 ， 玻化微珠混凝土实心砖 的设计尺寸为 2 4 0 mm x l 1 5 m mx 9 0 m m。 3 2 玻化微珠混凝土实心砖的制作 以干燥状态骨料 为基准 准确称取各组份材料 用量 。 采用 3 0 L强制式搅拌机进行搅拌 ， 将 搅拌好 的玻化微珠轻集料混凝土拌合物一次装入试模 中， 采用机械振动成型 ，拆模后放入混凝土标 准养 护 室 ， 在标准养护条件下养护 2 8 d ， 见图 1 。 一 5 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 4年第 7期 混凝土与水泥制品 总第 2 1 9期 4物理力学性能试验 4 1 体积 密度 及抗 压强 度 的测定 随机抽取 1 0块砖试件 ， 将其置于 ( 1 0 5 5 ) o c 鼓 风干燥箱 中干燥至恒重 ， 称其 质量 ， 然后测量其 长 宽高尺寸各 2个分别取平均值 ，分别计算其密度 ； 然后采用坐浆法操作 ， 制成的试件置于不低 于( 2 0 5 ) 的不 通 风 室 内养 护 不少 于 3 d进 行 抗 压 强 度 试 图 1 玻化微珠混凝土实心砖的浇筑及成型 验 ，结果见表 1 。 表 1 玻化微珠混凝土实心砖 的体积 密度及抗 压强度试 验结果 4 2 抗冻性能试验 随机抽取 l 0个试件分别检查外表面 ，在缺陷 处涂上油漆 ， 注明编号 ， 静置待干。一组 5个为冻融 试件 ， 另一组 5个试件作对比试件 。经 1 5次冻融循 环后 ， i 贝 4 定其强度损失率 和质量损失 率 ， 试验结果 见 表 2 。 4 - 3 软 化 系数及 吸水 率测 定 随机抽取 l O个试件进行试验 ，将一组 5个试 件浸入室温 1 5 2 5 c c 的水 中饱和后取出 ，分别将 未 浸水气干状态下 的一组 5个试件 ， 浸水饱和面干的 一 组 5个试件按要求进行抗压强度试件制作 与养 护 ， 再将泡水试件浸泡 4 h后取出 ， 在铁丝网架上滴 水 1 mi n并用干布檫拭后立即对两组试件进行抗压 表 2 玻化 微珠 混凝 土实心砖冻融试验结果 强度试验 ： 另取 3块试 件将其烘干至恒重 ， 再将其 浸入室温 1 5 2 5 的水 中待吸水饱和后分别称量计 算其吸水率 ， 试验结果见表 3 。 表 3 玻 化微珠混 凝土实心砖软化系数及吸水率试验结果 4 4导热系数试验 采用 T P MB E 一 3 0 0 一 型建筑材料导热系数测定 仪进行玻化微珠混凝土实心砖导热 系数 的测定3 1 。 试验前 。 将试件加工成 3 0 0 mm x 3 O O m m的正方形 表 面应平整 厚度 2 0 ram。试验前将试件充分烘干 ， 试 验结果见表 4 。 4 5 试验结果分析 从测试结果看 ， 采用本配合比配制的玻化微珠 混凝土实心砖的体积密度为 1 6 4 5 k g m 。 ， 抗压强度为 1 5 5 MP a ， 吸水率为 7 0 ； 经 1 5次冻融循环其强度 一 58一 表 4 玻 化微珠混 凝土实心砖导热系数试验结果 损失 率为 1 3 ，质量损 失率 为 O 2 ，软化 系数 O 9 9 满足混凝土砖 C级 的要求t4 1 。 热工方面： 该砖的导热系数为 0 8 4 W ( m K ) 。资 料表 明 ， 其保温性能优于一般普通混凝 土 ， 和普通 黏土实心砖相当圈 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m