混凝土多孔磚砌體墻干燥收縮性能研究

1、全國中文核心期刊釬鯉建蟓柑混凝士多孔磚砌體墻干燥收縮J生能研究李妍“，孟廣偉，尹新生2(1吉林大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院工程力學(xué)系，吉林長春130025；2吉林建筑工程學(xué)院寒地綠色建筑技術(shù)工程研究中心，吉林長春130021)摘要：對不同條件下混凝土多孔磚砌體墻進(jìn)行連續(xù)60d干燥收縮變形試驗(yàn)，分析了砌筑砂漿、齡期、混凝土多孔磚初始含水率、相對濕度和溫度對混凝土多孔磚砌體墻收縮的影響，并提出了標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)及非標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下混凝土多孔磚砌體墻收縮率估

2、算公式，研究結(jié)果可為混凝土多孔磚在我國北方地區(qū)應(yīng)用提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：混凝土多孔磚砌體墻；干燥收縮；變形中圖分類號：TU36202文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—702X(2010)02—0044—04Studyondrysh~nkagedeformationofconcreteperforatedbrickmasonryLIYah。，MENGGuangwei，YINXinshe(1EngineeringMechanicsDepar

3、tment，InstituteofMechanicalScience＆Engineering，JilinUniversity，Changchun130025，Jilin，China；2TheResearchCentreofGreenArchitectureTechnologyinColdArea，JilinArchitectureandCivilEngineeringInstitute，Changchun130021，Jilin，Chi

4、na)Abstract：Basedontheresultsforthedryshrinkagedeformationofconcreteperforatedbrickmasonriescuredunderdifferentconditionsforcontinuous60days，themainfactorsaffectingthedryshrinkagedeformation，suchasbricklayingmotor，thecur

5、ingages，theinitializationmoisturecontent，therelative“humidityandtemperaturewereanalyzedTheformulasestimatingthedryshrinkagedeformationofconcreteperforatedbrickmasonriesunderthestandardcuringconditionandthenaturalenvironm

6、entareputforwardThestudyresultsmaybeareferencefortheapplicationofconcreteperforatedbricksinnorthregionsKeywords：concreteperforatedbrickmasonry；dryshrinkage；deformation自2O世紀(jì)9O年代以來，我國大力推進(jìn)墻材革新，其目的就是以節(jié)能、節(jié)土、利廢、環(huán)保的新型墻體材料取代大量消耗

7、土地資源和生產(chǎn)能源的實(shí)心黏土磚。2005年6月6日，國務(wù)院辦公廳國辦發(fā)[2005133號《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》要求“到2006年底，使全國實(shí)心黏土磚年產(chǎn)量減少800億塊。到2010年底，所有城市禁止使用實(shí)心黏土磚，全國實(shí)心黏土磚年產(chǎn)量控制在4000億塊以下。”取而代之的是一大批新型墻體材料的利用，混凝土多孔磚即為其中之一。以往的研究表明，盡管引起混凝土多孔磚墻體開裂的原因很多，有溫度變化引起的裂縫、砌體沉縮變

8、形引起的裂縫、基金項(xiàng)目：吉林省科技廳基金項(xiàng)目(2oo6O538)教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目(20060183063)收稿日期：2009—08—18作者簡介：李妍，女，1977年生，吉林長春人，講師，博士研究生。地址：吉林省長春市紅旗街1129號，電話：0431—85960674，E—mail：lessle@tomCOrn。44新型建筑材料20102構(gòu)造不合理引起的裂縫、墻上開洞、溝槽引起的裂縫等，但是混凝土多孔磚砌體(以下簡稱砌體)的干燥收縮

9、往往被認(rèn)為是引起墻體開裂的重要原因。而砌體干燥收縮的測試，國家至今沒有統(tǒng)一的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)。這種現(xiàn)狀很不適應(yīng)我國新型墻體材料發(fā)展的需要。由于國內(nèi)在這方面的工作做得很少，對于開展混凝土多孔磚砌體模型的收縮試驗(yàn)研究尚未見報(bào)道。因此，研究制定一套適用的砌體干燥收縮率的試驗(yàn)方法，己成為當(dāng)前迫切需要開展的研究課題之一。為了探討混凝土多孔磚砌體的收縮變化規(guī)律，我們制作了混凝土多孔磚和砂漿的組合模型試件，在規(guī)定的環(huán)境下，進(jìn)行連續(xù)測試，測試結(jié)果可為控制

10、混凝土多孔磚墻體裂縫提供參考。1試驗(yàn)方案本試驗(yàn)采用吉林省祝焰新型建材有限公司生產(chǎn)的同一批剛出模的KP型混凝土多孔磚，外形尺寸為240mmxll5mmx90mm，孔洞率約為28％，密度約1440kg／m，其材料配比為：水泥18％，粉煤灰19％，煤矸石11％，中砂17％，5—10mm的碎石35％t1。經(jīng)測試出模時混凝土多孔磚的相對含水率為學(xué)兔兔www.xuetutu.com李妍，等：混凝土多孔磚砌體墻干燥收縮性能研究m；在自然養(yǎng)護(hù)環(huán)境下，N

11、1試件60d的收縮值為0122mm／m，N2試件60d的收縮值為0250mm／m。01020304050607080齡期／d圖2混凝土多孔磚砌體墻收縮曲線(水泥砂漿砌筑)我國《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》指出嘲，對于燒結(jié)的黏土磚及其它燒結(jié)制品砌體，其干燥收縮變形較小。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對于像混凝土多孔磚這樣的非燒結(jié)塊材砌體，其干燥收縮變形較大。由此可以解釋為什么黏土磚墻體不易出現(xiàn)裂縫：這一方面是干縮值小，另一方面是黏土磚3d便完成收縮值的80％以上，

12、此時灰縫的砂漿強(qiáng)度還很低，水泥含量低的砂漿甚至還處于塑性狀態(tài)，這就保證了在混合結(jié)構(gòu)房屋各層10d左右的工期中，上層樓蓋加在黏土磚墻上時墻體的收縮與混凝土構(gòu)件自身收縮疊加后，墻體與混凝土板之間的相對變形已很小。相反，混凝土多孔磚墻體收縮率大于黏土磚墻體，且其收縮穩(wěn)定需要較長時間，此時灰縫砂漿早已硬化，即墻體與混凝土板之間的相對變形還較大，這種變形由于上下樓蓋的約束將使墻體產(chǎn)生拉應(yīng)力，再疊加上溫度應(yīng)力的作用，所以墻體容易出現(xiàn)裂縫。23混凝土

13、多孔磚初始含水率的影響從圖2可見，砌體的收縮率也與混凝土多孔磚初始含水率有關(guān)：S1試件的混凝土多孔磚初始含水率為412％，其用混合砂漿砌筑砌體60d的收縮值為0039mm／m；S2試件的混凝土多孔磚經(jīng)浸水飽和，其砌體60d的收縮值為0155mm]m；NI試件的混凝土多孔磚初始含水率為412％，其砌體60d的收縮值為O122mm／m；N2試件的混凝土多孔磚經(jīng)浸水飽和，其砌體60d的收縮值為0251mm／m。因此，我們可以得出，混凝土多孔磚

14、的初始含水率越高，砌體的收縮率越大?？梢?，嚴(yán)格控制混凝土多孔磚上墻含水率，有助于減少墻體的開裂變形[61。24相對濕度的影響混凝土多孔磚在砌筑后要受到環(huán)境的影響，環(huán)境的濕度會使混凝土多孔磚的含水率發(fā)生變化，進(jìn)而影響其砌體的干縮率(見圖3)。因此，對混凝土多孔磚砌體的干縮率和濕度的關(guān)系進(jìn)行研究很有必要。46新型建筑材料20102重趔姆圖3相對濕度變化混凝士多孔磚砌體墻收縮曲線從圖3可以看出，相對濕度越大，收縮越小。例如，S1所處環(huán)境的相對

15、濕度為60％以上，其60d的收縮值為0039mm／m；N1所處環(huán)境的相對濕度為40％以上，其60d的收縮值為0122mm／m，且在自然環(huán)境中N1一直處于不斷的漲縮交替的波動狀態(tài)。濕度變化越大，干縮率值變化越大，因此，干縮率是在最大濕度和最小濕度之間變化的。如果干縮率變化值大于安全干縮率將會引起墻體開裂。安全干縮率指混凝土多孔磚砌成墻體后，雖產(chǎn)生干縮，但不致使墻體開裂時墻體的最大干縮率。由此可見，要對砌體抹面后到抹面砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度這段時

16、間加以重視，因?yàn)閴w的砂漿還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，抵抗砌體變形的能力不足，所以應(yīng)避免墻體受到雨淋和暴曬，同時要加強(qiáng)施工現(xiàn)場的養(yǎng)護(hù)。25溫度的影響(見圖4)圖4自然環(huán)境溫度變化下混凝土多孔磚砌體墻收縮曲線從圖4中可以看出，雖然砌體的干縮速度受環(huán)境溫度的影響，但總的收縮趨勢是不變的溫度越高，收縮越小。例如，N1所處環(huán)境的溫度為139cC時，其20d的收縮值為0087mm／m；而N1所處環(huán)境的溫度為2l℃時，其60d的收縮值為O122mm／m。溫