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1、全國(guó)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(zhǎng)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(zhǎng)春130021)摘要:對(duì)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(duì)濕度和溫度對(duì)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(guó)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(lèi)號(hào):TU36202文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(lái),我國(guó)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(guó)務(wù)院辦公廳國(guó)辦發(fā)[2005133號(hào)《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(guó)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(guó)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(kāi)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(jiǎn)介:李妍,女,1977年生,吉林長(zhǎng)春人,講師,博士研究生。地址:吉林省長(zhǎng)春市紅旗街1129號(hào),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(kāi)洞、溝槽引起的裂縫等,但是混凝土多孔磚砌體(以下簡(jiǎn)稱(chēng)砌體)的干燥收縮
9、往往被認(rèn)為是引起墻體開(kāi)裂的重要原因。而砌體干燥收縮的測(cè)試,國(guó)家至今沒(méi)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(guó)新型墻體材料發(fā)展的需要。由于國(guó)內(nèi)在這方面的工作做得很少,對(duì)于開(kāi)展混凝土多孔磚砌體模型的收縮試驗(yàn)研究尚未見(jiàn)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(kāi)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(cè)試,測(cè)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(cè)試出模時(shí)混凝土多孔磚的相對(duì)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(guó)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》指出嘲,對(duì)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(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),對(duì)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(shí)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(shí)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(duì)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(zhǎng)時(shí)間,此時(shí)灰縫砂漿早已硬化,即墻體與混凝土板之間的相對(duì)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(jiàn),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。可見(jiàn),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(kāi)裂變形[61。24相對(duì)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(huì)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(jiàn)圖3)。因此,對(duì)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(duì)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(duì)濕度越大,收縮越小。例如,S1所處環(huán)境的相對(duì)
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(duì)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(dòng)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(huì)引起墻體開(kāi)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(kāi)裂時(shí)墻體的最大干縮率。由此可見(jiàn),要對(duì)砌體抹面后到抹面砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度這段時(shí)
16、間加以重視,因?yàn)閴w的砂漿還沒(méi)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(shí)要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的養(yǎng)護(hù)。25溫度的影響(見(jiàn)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(shì)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(shí),其20d的收縮值為0087mm/m;而N1所處環(huán)境的溫度為2l℃時(shí),其60d的收縮值為O122mm/m。溫
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