关于陶粒加气混凝土砌块的干燥收缩性能的优化研究
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第1篇一、实验目的本实验旨在研究混凝土在干燥条件下的收缩性能,了解不同混凝土配合比、骨料种类、养护条件等因素对混凝土干燥收缩的影响,为混凝土工程设计和施工提供理论依据。
二、实验材料1. 水泥:普通硅酸盐水泥,强度等级42.5。
2. 砂:河砂,细度模数2.8。
3. 骨料:碎石,粒径5-20mm。
4. 外加剂:减水剂、引气剂。
5. 水:自来水。
6. 标准养护箱、电子天平、收缩仪、量筒等。
三、实验方法1. 混凝土配合比设计:根据实验要求,设计不同水胶比、骨料种类、外加剂用量等混凝土配合比。
2. 混凝土试件制作:按照设计好的配合比,称取相应材料,搅拌均匀后,浇筑成标准试件(150mm×150mm×150mm)。
3. 混凝土试件养护:将试件置于标准养护箱中,养护至规定龄期。
4. 干燥收缩测试:将养护好的试件取出,置于干燥箱中,设定不同干燥温度和时间,进行干燥收缩测试。
5. 数据处理:记录试件在干燥过程中的收缩值,计算收缩率。
四、实验结果与分析1. 不同水胶比对混凝土干燥收缩的影响实验结果表明,随着水胶比的增大,混凝土干燥收缩率逐渐增大。
这是因为水胶比越高,混凝土内部孔隙率越大,水分蒸发越容易,从而导致干燥收缩率增大。
2. 不同骨料种类对混凝土干燥收缩的影响实验结果表明,不同骨料种类对混凝土干燥收缩的影响较大。
河砂混凝土的干燥收缩率明显高于碎石混凝土,这是因为河砂的颗粒级配较差,孔隙率较大,水分蒸发越容易。
3. 外加剂对混凝土干燥收缩的影响实验结果表明,减水剂和引气剂可以降低混凝土干燥收缩率。
这是因为减水剂可以减少混凝土内部孔隙率,引气剂可以增加混凝土内部孔隙率,从而降低水分蒸发速度。
4. 养护条件对混凝土干燥收缩的影响实验结果表明,养护条件对混凝土干燥收缩的影响较大。
高温、高湿条件下养护的混凝土干燥收缩率较低,低温、低湿条件下养护的混凝土干燥收缩率较高。
五、结论1. 混凝土干燥收缩受水胶比、骨料种类、外加剂、养护条件等因素的影响。
加气混凝土干燥收缩试验方法标准名称:加气混凝土干燥收缩试验方法标准类型:中华人民共和国国家标准标准名称(英):Test method for dry shrinkage of aeratde concrete 标准号:GR11972一891主题内容与话用范围本标准规定了加气混凝土干燥收缩试验用仪器设备、试件、普通试验方法、快速试验方法、结果计算与评定和试验报告。
本标准适用于加气混凝土。
2引用标准GB 11969 加气混凝土性能试验方法总则3仪器设备。
3.1立式收缩仪:精度为0.01mm。
3.2收缩头:采用黄铜或不锈钢制成,如下图所示:3.3电热鼓风干燥箱。
3.4调温调湿箱。
3.5天平:感量为0.2g。
3.6干燥器。
4试件4.1试件制备。
按GBJI969第2章规定进行。
4.2试件尺寸与数量40mmX40ntmXl60mm一组3块。
4.3试件处理4.3.1在试件的两个端面中心,各钻一个直径6-l0mm,深度13mm的孔洞。
4.3.2在孔洞内注入水泥水玻璃浆(或其他粘结剂),然后埋置收缩头,收缩头中心线应与试件中心线重合。
试件端面必须平整。
2h后。
检耷收缩头安装是否牢固,否则重装。
5试验步骤5.1普通试验方法5.1.1试件放直1h后,浸没在水中72h,水温保持在20±2℃。
5.1.2将试件从水中取出,用湿布抹去表面水分,并将收缩头擦干净。
5.1.3用标准杆调整收缩头的百分表原点(一般取5.00mm),然后按标明的测试方向立即测定试件初始长度,记下初始百分表读数。
5.1.4将试件放在温度为20±2℃,相对湿度为43%±2%的调温调湿箱内。
5.1.5每隔4d从箱内取出试件在20±2℃的房间内测定一次,直至长度变化小于 0.01mm为止,测前需校准仪器的原点,要求每组试件在10min 内测完。
5.1.6每测一次长度,应同时测量试件的重量。
5.2快整试验法5.2.1试件放置1d后,浸没在水中72h,水温保持在20±2℃。
混凝土常见干缩原因分析和改进建议商品混凝土的干燥收缩是商品混凝土变形中最常见的一种变形,研究各因素下商品混凝土的干缩相关性具有十分重要的意义。
收缩裂缝是商品混凝土结构中普遍存在的一种现象,它不仅能降低建筑物的抗渗能力,而且会引起钢筋的锈蚀,从而影响建筑物的使用功能。
因而收缩裂缝控制成为控制商品混凝土质量的一项重要内容。
一、商品混凝土工程中几种常见收缩1.1干燥收缩商品混凝土的干燥收缩是商品混凝土变形中最常见的一种变形,是一种普遍的而且是难以避免的物理化学行为,而干缩变形又是引起商品混凝土开裂的最常见的也是最主要的原因。
干缩裂缝的产生主要是由于商品混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同:商品混凝土外部受水分变化影响较大,水分损失快,变形较大,内部水分散失慢,变形较小。
变形较大的表面受到内部的约束,产生较大应力而产生裂缝。
干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05mm~0.2mm之间,大体积商品混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。
当商品混凝土处于自由状态时,商品混凝土因水分散失而引起的体积缩小不会引起不良的后果,但实际工程中商品混凝土结构由于基础、钢筋或相邻部分的牵制而处于不同程度的约束状态,商品混凝土收缩因受约束(如两端固定的梁、高配筋的梁、浇筑在老商品混凝土上或坚硬岩基上的新商品混凝土)会引起拉应力,而且商品混凝土抗拉强度不高,因而容易引起商品混凝土开裂。
对于承重商品混凝土结构,裂缝会影响承载能力、危及安全和使用寿命;对于挡水建筑物,可能引起渗漏;水分通过裂缝侵入商品混凝土中,容易引起钢筋锈蚀和可溶性侵蚀以及加速冻融破坏,引起一系列危害。
1.2温度收缩温度收缩是工程建设中常见的情况。
产生温度收缩的原因是商品混凝土硬化过程中水泥水化热、气温、太阳辐射作用使商品混凝土在高温下硬化,硬化后降温产生温差收缩所致。
商品混凝土结构突然遇到短期内大幅度的降温,如寒潮的袭击,大坝施工过程中汛期过水等,会产生较大的内外温差,相应产生较大的温度应力而使商品混凝土结构贯穿开裂。
经济效益和社会效益分析报告陶粒加气混凝土在冬冷夏热地区是能同时满足墙体材料革新和节能65%要求的墙体材料,其具有节能、利废、环保、隔热、保温、耐火、隔声、造价适中等诸多优点。
陶粒加气混凝土外墙自保温体系是一种技术性能、经济和社会效益都十分显著的墙体节能保温体系,具有广阔的应用前景。
节能是我国的一项基本国策,建筑节能已成为政府、建筑建造者与建筑使用者的共识。
陶粒加气混凝土具有轻质、保温隔热、隔声、阻燃、收缩率小等特点,可以加工制作成不同规格的砌块、板材和保温制品。
因其生产低污染、低消耗,逐渐成为主导的新型墙体材料之一,具有广阔的发展前景。
建设部在《第659号公告》就把墙体自保温体系作为一种适用于夏热冬冷地区和夏热冬暖地区外墙、内隔墙和分户墙的墙体节能技术进行推广。
对此,各地对陶粒加气混凝土保温体系展开了一系列研究,并发布了DGJ32/TJ105-2010《陶粒加气混凝土砌块建筑技术规程》。
为了更好落实国家“十一五”节能减排规划目标,推动陶粒加气混凝土自保温体系在建筑节能中的广泛应用,本文就该体系在实际建筑工程应用中的节能技术和经济效益做了具体分析,便于设计人员和开发商对此保温体系有进一步了解和认识。
目前的研究和应用技术表明:陶粒加气混凝土性能优越,应用广泛,作为单一自保温墙体能满足冬冷夏热地区节能标准。
由于建筑物的功能和节能要求的不同,可采取选用砌体的厚度,并根据节能标准要求详细分析其外墙热工参数。
下面就以一栋具有代表性的高层建筑为模型分析外墙和热桥的构造及其K、D值。
该高层建筑物为钢筋混凝土剪力墙结构,体形系数和热桥面积都较大,如表1所示梁、柱等热桥面积约占外墙总面积的一半,所以对热桥位置的保温处理和选材就显得十分重要。
表1 建筑物参数表以该栋建筑作为模型进行分析,在节能率不变的情况下,只改变外墙材料及其厚度,使得陶粒加气混凝土自保温体系(方案A)和胶粉聚苯颗粒外保温体系(方案B)都能满足节能65%标准对外墙的要求,并且外墙的Km值完全相同。
混凝土材料的收缩性能研究与控制技术混凝土作为建筑材料的重要组成部分,其性能的稳定与可控对于建筑结构的安全性和耐久性至关重要。
而其中一个关键性能指标便是混凝土材料的收缩性能。
本文将探讨混凝土材料的收缩性能研究与控制技术,并探索其在实际应用中的重要性。
混凝土材料的收缩性能研究是建筑工程领域中一项重要的研究课题。
混凝土在固化过程中会发生各种形式的收缩,其中包括干缩、塌陷收缩、碱性收缩等。
这些收缩形式会引起混凝土结构的体积变化,从而可能导致裂缝的产生与扩展,进而影响结构的强度和稳定性。
一种常见的混凝土收缩形式是干缩。
干缩是由于混凝土中的水分逐渐蒸发而引起的体积收缩现象。
这种收缩形式是不可避免的,但可以通过控制混凝土中的水灰比、使用外加剂等手段来减缓干缩的速度和幅度。
此外,还可以通过良好的养护措施来控制混凝土的干缩,如在混凝土表面覆盖保湿材料、定期浇水等。
另一种混凝土收缩形式是塌陷收缩。
塌陷收缩是由于混凝土中的气泡体积减小而引起的体积收缩现象。
这种收缩形式主要与混凝土中的外加剂和水泥胶凝材料特性有关。
为了减少塌陷收缩,可以选择添加特殊的外加剂,如减水剂和膨胀剂,并合理控制水灰比。
此外,制定合适的养护措施也是减少塌陷收缩的有效手段。
还有一种重要的混凝土收缩形式是碱性收缩。
碱性收缩是混凝土结构中典型的损害机理之一,其主要由于混凝土中的反应性源料与水泥中的碱性成分反应而引起。
碱性收缩会导致混凝土内部产生内应力,进而引起裂缝的产生与扩展。
为了控制碱性收缩,通常可以选择合适的水泥品种,减少水灰比,以及采用控制硅酸盐的合理配方等措施。
为了更好地研究和控制混凝土的收缩性能,工程界提出了一系列的评价方法和技术标准。
其中包括对混凝土收缩性能的试验研究,如收缩试验、干缩试验、塌陷收缩试验等。
通过这些试验,可以评估混凝土的收缩性能,并为混凝土结构设计和工程施工提供重要的参考依据。
此外,控制混凝土收缩性能的技术也在不断发展与创新中。
关于陶粒加气混凝土砌块的干燥收缩性能的优化研究
作者:徐红益李炜杰杨亦剑张文杰张海
来源:《中国房地产业·中旬》2017年第12期
摘要:通过以页岩或者污泥陶粒等轻集料为骨料,以水泥、粉煤灰为浆体作为胶凝材料,通过物理发泡机加入适量的泡沫混合浇筑成型,经蒸汽养护、机械切割而成的陶粒加气混凝土砌块。
近年来,为了满足市场需求,提高产品质量,减少产品收缩率,增加行业竞争,需要对陶粒加气混凝土砌块进行性能改良,故研究其物理干燥收缩以及冷热收缩性能。
关键词:陶粒;陶粒加气混凝土砌块;纤维;收缩
1、引言
目前蒸压加气混凝土砌块占市场份额比较大,相比于陶粒加气混凝土砌块有着直接的价格优势,性能参数如强度、密度、导热系数等也比较接近,为了推广陶粒加气混凝土砌块,只能让其在性能上有着绝对的优势,此文章主要研究陶粒加气混凝土砌块的收缩性能影响因素。
目前根据研究表明有以下方案可以达到优化收缩性能,①改善配合比,增加陶粒的使用量以及整体的均匀性;②加入适量的纤维,利用纤维的分布来降低其收缩性能。
2、试验研究
2.1原材料的选择:
水泥:采用普通硅酸盐水泥,符合GB175-2007的规定,为了保证产品的质量稳定,快速简便,使用公司生产在用的海螺水泥PO52.5水泥,这种水泥价格便宜且强度等性能稳定。
粉煤灰:采用的是台州发电厂的Ⅱ级灰,符合GB/T1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰标准中Ⅱ级粉煤灰的要求。
陶粒:采用堆积密度280-350 kg/m3的陶粒,筒压强度1.0MPa,24h吸水率为8%。
聚苯乙烯纤维:采用长度12mm,直径39um,抗拉强度560MPa,断裂伸长率20%,密度1.2g/cm3。
试验主要分2组,第一组分别加不同量的陶粒浇筑成型陶粒加气混凝土砌块【1】,然后检测其收缩性能;第二组主要是取第一组效果最好的一批进行配方优化加入不同量的纤维浇筑
成型,然后检测其不同时间段的收缩性能。
将成型试块切割成160mmx40mmx40mm,每组3块,具体操作按照《JGT504-2016陶粒加气混凝土砌块》进行。
3、数据分析
试验一:根据单方陶粒使用量的不同来对比成品的干燥收缩,主要根据陶粒使用量,配合泡沫的使用量,把成品的密度等级控制在同一个等级【1】,然后进行各项物理性能测试。
根据试验一可以得出,增加陶粒使用量可以有效降低陶粒加气混凝土砌块的干燥收缩,但是根据现有的生产工艺要求,还不能达到百分百的陶粒占比,即一方砌块用不了一方的陶粒,故陶粒的使用量是有上限的,最多占总体积的90%左右。
试验二:根据试验一的数据对比可以发现,陶粒使用量的增加,可以有效的降低成品的干燥收缩值【2】,本次试验选取试验1中的第3组配方,加入不同量的纤维,进行浇筑、成型、切割以及各项物理性能的检测[1]。
根据试验二可以得出加入适量的纤维可以有效的降低收缩值,尤其在前期7d-14d期间效果比较明显,在42d之后趋于稳定,纤维的加入量超过一定的程度时对其干燥收缩值减少的效果越来越小,考虑到成本问题,纤维的掺量为2kg比较合适,在经济成本与性能的平衡点。
4、结论
根据以上数据分析,陶粒是通过1200摄氏度的高温烧制而成,作为骨料拌合在陶粒加气混凝土砌块中,本身性能很稳定,故对于整个砌块来说,陶粒掺量越多,砌块本身强度越高[2],密度越小,收缩性能也就越好,前期由于水泥水化反应的不完全,导致前期养护的时候干燥收缩比较大,28d后趋于稳定。
在陶粒加气混凝土砌块中加入适量的纤维,可以在前期有效的降低收缩值[3],在试验中发现加入的量越多,干燥收缩越小,但是在一定程度上,随着纤维加入量的增加,干燥收缩减少量的效果在降低,考虑到成本因素,要控制在一定量中,保证最少的纤维加入量得到最理想的干燥收缩效果。
参考文献:
[1]合成结构纤维对混凝土力学性能的影响。
朱洪波吴凯凡李军锁。
《同济大学学报》
[2]纤维对泡沫混凝土比强度的影响。
魏天伟谭伟陈明刘红飞。
《混凝土与水泥制品》。
[3]纤维增强泡沫混凝土多孔材料的制备及性能研究。
杨瑞环等。
《新材料与应用》。