玻化微珠掺量对混凝土砌块性能影响研究.pdf
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1、汪洋等: 玻化微珠掺量对混凝土砌块性能影响研究 5 玻化微珠掺量对混凝土砌块性能影响研究 汪洋 , 李洪 明 ( 1 江苏省永超建设有限公司。 江苏连云港2 2 2 0 0 1 ; 2 南京航空航天大学土木工程系, 南京2 1 0 0 1 6 ) 【 摘要】 采用玻化微珠与聚苯颗粒复合的方法, 设计了一种新型混凝土保温砌块。研究了玻化微珠掺量 对砌块的块体密度、 空心率、 含水率和抗压强度等物理力学性能和热工性能的影响。结果表明, 砌块的块体密度 和抗压强度随着玻化微珠掺量的增加而降低 ; 砌块的热阻随玻化微珠掺量的增加而增加。 【 关键词】 保温砌块; 玻化微珠; 抗压强度; 热阻 【 中图
2、分类号】 T U 5 2 8 3 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 9 0 5 0 2 随着社会经济的飞速发展 , 人类必需的资源正在 日趋枯竭 , 人们越来越重视节约能源。建筑能耗在社 会总能耗中占有重大比例, 而墙体保温又是实现建筑 节能的一项重要措施。国内外学者 已对墙体保温材 料进行了大量研究H 。 , 对玻化微珠混凝土 和掺人 聚苯颗粒混凝土砌块的研究也比较成熟。但是 , 对聚 苯颗粒与玻化微珠复合混凝土砌块的研究, 还未见报 导。文中制作了玻化微珠掺量分别为 l 0 、 2 0 、 5 o k g m 的聚苯颗粒复合混
3、凝土砌块, 对砌块的块体密度、 空 心率、 含水率、 抗压强度和热阻进行 了试验, 研究 了玻 化微珠掺量对砌块力学和热工性能的影响。 。 1 试验概况 ( 1 ) 原材料及配合 比。水泥为 P 3 2 5普通硅酸 盐水泥, 级粉煤灰 , 天然河砂为中砂 , 细度模数 为 2 2 , 含泥量为0 1 , 表观密度为2 6 3 2 k g m 3 。石粉替 代部分砂 , 石粉为石料 厂生产碎石过程中筛 出来 的 5 m m以下的碎石粉 , 其基本物理性能试验结果见表 1 , 细粉指粒径小于 0 1 6 0 m m的颗粒。 表 1 石粉的性能指标 试验中所采用的聚苯颗粒是一种轻型高分子聚 合物,
4、它具有良好的耐久性, 其抗压强度很低, 在砌块 中的作用主要起保温、 隔热作用。 玻化微珠是一种无机物玻璃质矿物材料 , 是由 火山岩粉碎成矿砂, 经过特殊膨化烧制加工而成, 物 理性能指标见表2 。其具有质轻、 隔热防火、 耐高低温、 抗老化 、 吸水率小等优 良特性。玻化微珠掺量是影响 混凝土导热系数的最主要因素 , 对混凝土砌块的抗压 强度还 有一定 的影响 。 三组玻化微珠保温砌块的配合比见表 3 , 单位为 k g m 。为了改善玻化微珠、 聚苯颗粒和水泥浆的润 湿和粘结, 减少物料分层现象, 在混凝土拌合物中加 入适量保匀剂、 增强剂。 表 2 玻化微珠物 理性能指标 项 目 性
5、能 项 目 性能 粒度 ra m 0 5 1 5 表面玻化g 9 5 容重 k g m一8 0 1 3 0 吸水g 2 0 - 5 0 导 热系数 w m K 0 0 3 20 0 4 5 耐火度 1 2 8 01 3 6 0 漂浮率 19 8 使用温度 1 0 0 0以下 表 3 玻化微珠保温砌块配合比 墨 厂 图1 砌块的平面几何尺寸 ( 2 ) 试件方案。砌块采用错排孔的孔洞布局方 式, 可有效地阻止热流的传递路径 , 从而起到保温隔 热的作用。砌块的尺寸为 2 4 0 ra m x 1 9 0 m m x 9 0 m m, 砌 块的平面几何尺寸如图 1所示。每一组砌块的块体密 度、 空
6、心率和相对含水率测试各需要 3个砌块, 砌块的 抗压强度测试采用 5个砌块, 试验结果以测试算术平 均值表示。采用热箱法测试砌块 的热阻, 需将砌块砌 6 低温建筑技术 2 0 1 3 年第9 期( 总第 1 8 3 期) 成 1 2 m1 2 m的墙体, 按本次试验的规程尺寸计算, 每组砌块 的热阻测试 约需 6 7个砌块。 2 试 验结果与分析 ( 1 ) 玻化微珠掺量对砌块块体密度的影响。根据 G B 8 2 3 9 ( 混凝土小型空心砌块, 测得玻化微珠保温 砌块的物理参数见表 4 。 表4 砌块的部分物理性能 錾 皇 : 玻化微珠掺量 k g m。 图2 玻化微珠掺量与砌块密度关系曲
7、线 图2为玻化微珠的掺量与砌块块体密度的关系曲 线。可以看出玻化微珠的掺量越大, 玻化微珠保温砌 块密度越低 , 近似成线性关系, 说明玻化微珠掺量对 密度起控制作用。 ( 2 ) 玻化微珠掺量对砌块抗压强度的影响。砌 块抗压强度与玻化微珠掺量之间的关系曲线如图 3 所 示。从图 3可以看出 , 随着玻化微珠量 的增 多 , 砌块抗 压强度显著降低。因为玻化微珠本身的强度不高 , 掺 量增加, 必然会导致砌块抗压强度的降低。根据规范 G B 8 2 3 9对砌块抗压强度平均值不低于 3 5 MP a的要 求, 玻化微珠的掺量不宜大于 6 0 k g m 。 越 蕊 出 撂 鼹 玻化微珠掺量 k
8、 g m。 图3 玻化微珠掺量 与砌块抗压强度关系曲线 试验过程 中发 现 , 试 块 在 破 坏 时 一 般 有 两 种 形 态: 一种是首先在边孔条面与顶面角部连接处出现竖 向斜裂缝, 最终被压碎 ; 另一种是在条面的中间处出 现竖向裂缝, 然后 沿整个横截面形成近似封 闭的裂 缝 , 试块 破坏 成两个大的部分 。 ( 3 ) 玻 化 微珠 掺 量 对砌 块 热工 性 能 的影 响 。 目 前 , 检测围护结构传热系数的方法主要有热箱法和热 流计法 J 。对于均质的围护结构 , 两种方法都可行。 对于非均质围护结构, 由于试件表面温度和热流分布 不均匀 , 用热流计法检测其表面温度和热流
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