加气混凝土复合夹芯保温砌块物理力学性能研究.pdf
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1、2 0 1 0 年 第 5 期 (总 第 2 4 7 期 ) Nu mb e r 5 i n 2 0 1 0 ( T o t a l N o 2 4 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 混凝土制品 CONCRETE PRODUCTS d o i : 1 0 3 9 6 9 i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 0 0 5 0 3 6 加气混凝土复合夹芯保温砌块物理力学性能研究 刘平。孙奇 ( 扬州大学 建筑科学与工程学院 ,江苏 扬州 2 2 5 0 0 9 ) 摘要: 墙体的保温性能将直接影响建筑的耗热量及节能性能, 目前的墙体保温材料存在强度低、 造价高
2、、 寿命短等缺点。 针对内外墙保 温的不足 , 设计 了新型复合夹芯保 温砌块 , 即中心保温层为加气混凝 土 , 两侧为特 种混凝土 的复合砌块 , 并通过试验分析了本砌块的抗 压 强度 、 截面黏结强度 、 热工性能 。 通过与 目前 的墙体保温砌块 的比较 , 论证本砌块强度高、 保温性能好、 造价低等优点 , 是同时满足承重与保 温要求的新型复合砌块。 关键词 : 加气混凝土 ;抗 压强度 ;应力应变 曲线 ;节能 中图分类号: T U5 2 8 7 文献标 志码 : A 文章编 号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 0 ) 0 5 0 1 0 8 0 3 Re s e
3、 ar c h on t h e ph ys i c a l an d m e c ha ni c a l pr ope r t i e s o f au t oc l av e d ae r a t e d c on c r e t e t h er m al i ns ul a t i on bl oc k L I UP i n g , S U NQi ( Co l l e g e o f C i v i l S c i e n c e E n g i n e e ri n g Y a n g z h o u Un i v e r s i t y , Y a n g z h o u 2 2
4、 5 0 0 9 , C h in a ) Ab s t r a c t : I n s u l a t i o n p e r f o r m a n c e o f wa l l s d i r e c t l y a f f e c t s t h e h e at c o n s u mp t i o n a n d e n e r g y - s a v i n g p e r f o r ma n c e o fb u i l d i n g s Th e c u r r e n t i n s u l a t i o n ma t e r i a l s e x i s t s
5、o m e d i s a d v a n t a g e s S u c h a s l o w int e n s i t y, h i g h c o s t a n d s h o r t l i f e e x p e c t a n c y I n t h i s s t u d y a n e w t y pe o f c o mp o s i t e i n s u l a t i o n b l o c k i S d e s i g n e d f o r the l a c k o f t h e rm a l i n s u l ati o n o f t h e i
6、n t e r i o r a n d e xt e rio r Wa l I s T h i s i S t h e c o mpo s i t e b l o c k wh e r e t h e c e n t e r i ns ula t i n g l a y e r i S a u t o c l a v e d a e r at e d c o n c r e t e( A AC) , a n d b o t h s i d e s a r e s p e c i a l t y c o n c r e t e T h e c o mp r e s s i v e s t r e
7、 n g t h , c r o s s - s e c t io n b o n d s t r e n g t h , t h e rm a l p r o p e r - t i e s a re a n a l y z e d t h r o u g h e x pe rime n t s Co mp a r e d wi th o t he r c u r r e n t c o mp o s i t e i n s u l a t i o n b l o c k s , the n e w c o mp o s i t e i n s ul a t i o n b l o c k
8、h a s the a d v a n t a g e so f h i g h s t r e n g t h, s t r o n gt h e r ma lins u l ati o np r o pe i e s a n dl o w c o s t Key w or d s: AAC; c o mp r e s s i v e s e n g t h; s t r e s s - s t r a i n c u r v e ; e n e r g y s a v i n g 0 引言 混凝土砌块不仅具有承重功能 , 而且具有装饰性 , 建筑综 合造价也较合理, 成为我国墙体主要材料。
9、以实心黏土砖为墙 体材料, 保温性能不能满足设计标准。用普通混凝土空心砌块 替代黏土砖已经成为墙体材料改革的大方向, 但是混凝土空心 砌块存在保温性能差、 抗裂、 防渗性能差等问题。因此, 为了达 到现行住宅节能设计标准提出节能 5 0 的要求, 应在外墙使用 高效保温材料的复合墙体。聚苯乙烯轻质空心复合砌块( 以下 简称 E P S ) , 其保温性能较空心砌块好 , 但是该砌块抗压强度与 界面黏结强度低 造价也比较高I t - 3 1 。在此基础 上研发 的陶粒轻 质复合保温砌块, 是以工业废料炉渣 、 陶粒或浮石 、 粉煤灰等为 骨料压制成型的空心砌块, 并在孑 L 洞中填人聚苯颗粒浆料
10、或聚 苯板形成的, 其保温l生 能较 E P S复合砌块高, 但是造价也I: L E P S 复合砌块高, 而且墙体容易开裂影响保温效果 】 。含拉筋的复 合砌块虽然解决了两种材料黏结强度的问题 , 但是大大降低了 整个砌块的保温性 。上述这些砌块都不可避免的存在一系列 的缺点: 强度低、 造价高; 耐火性能差; 中心保温材料与 外侧混凝土黏结强度低; 两侧混凝土容易开裂 , 是水分侵入 中心的保温材料, 使其保温性能降低; 中心保温材料技术还 不成熟, 很难与建筑同寿命。特别的, 墙体开裂严重影响 自保温 墙体的工程质量, 成为制约自保温墙体材料推广应用的瓶颈。 收稿 日期 :2 0 1 O
11、 _ o l 一 1 4 l 0 8 本研究针对以上不足, 设计了新型的复合温砌块加气 混凝土复合夹芯保温砌块 , 该砌块以加气混凝土作为中心保温 材料 , 两侧 浇筑特种混凝土。并通 过物理力学性能对该复合砌 块的实际可行性进行论证, 用试验的方法对复合砌块及其砌体 的抗压强度 、 抗剪 强度 、 界 面黏结强度等基本物理 力学性能指 标进行分析 , 论证其在承重方面的可行性 , 并与同等条件下的 其他复合保温砌块的各项指标进行比较。 1 加 气混凝土复合砌块结构组成 1 1 砌 块结 构组成 复合保温是把保温层夹在墙体中间, 在保温材料两侧浇筑 的混凝土构成。本砌块中的保温材料为扬州市加气
12、混凝土有限 公司提供的M0 6 加气混凝土砌块, 其密度为 6 0 0 k g m , , 抗压强 度 4 MP a , 导热系数 0 1 5 W ( m K) 。两侧特种混凝土抗压强度 3 2 5 MP a , 导热系数 1 7 4 W ( m K) 。 该砌块主体材料为加气 昆 凝土, 两侧浇筑聚丙烯纤维混凝 土。 该特种混凝土中按体积比加入 1 的聚丙烯纤维。 这样一方 面可以加大两侧混凝土同加气混凝土的黏结强度 , 同时纤维能 够阻止两侧混凝土的开裂 1 , 保护了中间加气混凝土, 使其能 够的正常工作。而且, 纤维的加入优化了混凝土的孔、 孔隙结 构, 减少了毛细孔个数及内部孔隙率,
13、 使材料更加密实, 减少了 水分的散失 , 由于纤维弹性模量大 , 对毛细孔压力有抵消作用, 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 从而减少了毛 m :f L 总压力, 有效地降低收缩。 1 2砌 块尺 寸 的确 定 根据 G B T 1 1 9 6 8 -2 0 0 6 蒸压加气混凝土砌块 的规定 , 选用尺寸为 6 0 0 mmx 2 4 0 mm 2 0 0 mm的加气混凝土, 并切割成 6 0 0 minx 1 2 0 m mx 2 0 0 mm, 两侧分别浇灌厚度为 3 5 mm的特种混 凝土( 如图 1 ) 。 与聚苯乙烯轻质空心复合砌块相 比, 本砌块不
14、存在 冷、 热桥, 能过更好的发挥加气混凝土的保温l生能。 除此之外, 加气 混凝土强度高, 而且与两侧混凝土黏结力强, 与建筑同寿命【 。 本文 所研 究 的这 种砌 块是 保 温 、 承重 砌块 , 为 了 同 时保 证砌块的强度和保温性能 , 中间保温层采用 1 2 0 m i l l 厚 、 密度 6 0 0 k g m 的加气混凝土 , 两侧采用特种混凝土 。 墨 = f a ) 复合 砌块 示 意 图 f b ) 养 护后 的 复 合砌 块 图 1 加气混凝土复合夹芯保温砌块( 单位 : mm) 2 砌块 力学性能 2 1 砌块 抗 压强度 2 1 1 两侧特种混凝土抗压强度 本砌
15、块外侧的特种混凝土具有较好的抗渗性, 而且干缩值 较普通混凝土小。其配合比参考 C 3 0混凝土的配合比, 并按体 积比加入 l 的聚丙烯纤维: 试块为 3 个, 每个尺寸为 1 0 0 I P A T I X 1 0 0 mmx l O 0 mm。 通过试验得到两侧特种混凝 土平均抗压强度 为 3 2 5 MP a 。试件破坏后 , 表面出现许多微小裂缝 , 如图 2 。 图 2 试件破坏后表面裂缝 2 1 2 加气混凝 土抗 压强度 将加气混凝 土切割成 尺寸 为 1 0 0 mmx l O 0 mmx l O 0 mm, 共 3个。 试验前将 试件 表面打磨平整 , 置于 2 0 t 的
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- 混凝土 复合 保温 砌块 物理 力学性能 研究
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