砌块材料（精选十篇）
砌块材料 篇1
1 相变外墙砌块材料及其发展趋势
所谓相变墙是一种含有相变建筑材料的新型墙体, 早在20世纪80年代美国就展开了对于相变墙体的研究。这种外墙材质的特殊性在于砌块材料在受热熔化时会发生相变, 会储存这些能量。同样, 在遇冷凝固时会将前期储存的热量释放出来。相变外墙是外墙砌块中一种新型的建筑材料, 随着建筑节能要求的不断提升, 这种砌块材料的应用也越来越广泛。相变墙体材料具有一些十分显著的优越性, 首先, 这种材质的选用能够让墙体很好的实现对空调及采暖设备负荷的削峰与移峰, 能够有效减低空调负荷, 进而减少空调的装机容量。其次, 这种材质的外墙能够让夏季室内温度得到降低, 冬季温度有所升高, 这不仅提升了居住环境的舒适度, 这也很大程度降低了建筑耗能。此外, 这种材质的外墙砌块能够有效减低外墙厚度, 能够很好的实现减低墙体自重, 节约建材的建造目的。
随着这种材质的外墙砌块在建筑中使用的越来越多, 其发展方向也非常受到人们的关注。相变材质的墙体会重点朝着两个方向发展, 一方面是无机墙体相变材料, 另一方面是有机墙体相变材料。相变墙体之所以能够发挥传统墙体所无法发挥的一些优势, 这和墙体砌块中的材质有很大关系。未来的相变墙体发展历程中在材质上会进一步作出完善与革新。如果是采用无机材料, 最可行的就是结晶水和盐类, 如Na2SO4·10H2O。这类材料具备导热系数大、潜热高以及相变时体积变化小等优势, 如果用于外墙砌块的材质能够很好的实现相变材料的这些优越性。如果选取的是有机材料, 常用的则可以考虑石蜡类材料以及脂肪酸类材料。石蜡价格便宜, 热稳定性佳, 并且没有腐蚀性, 没有水和盐类相变材料会发生的过冷时和相分层的现象。脂肪酸用于相变材料也很常见, 不仅熔化和凝固的可逆性非常好, 材料来源也很充裕。这些都是相变外墙砌块材料一些典型的发展方向, 也是其发展前景所在。
2 空心外墙砌块材料及其发展趋势
目前, 全国既有的近500亿m2建筑中98%为高耗能建筑, 新建建筑中96%以上仍属于高耗能建筑, 有些单位建筑面积采暖能耗甚至为发达国家新建建筑的3倍以上。我国的建筑围护结构的传热量约为建筑使用能耗的72%, 而建筑外墙砌块材料的能耗占建筑围护结构的40%以上。因此, 生产出新型的外墙砌块节能材料是解决建筑节能问题的关键, 对建设节约型社会, 降低国家能耗具有很重要的意义。空心砌块最早由美国人哈契逊发明, 并在美国很成功的投入生产和应用, 同时, 也带动了欧美、亚洲、澳洲、非洲等各国空心砌块的发展, 并逐渐成为世界性新型墙体砌块材料的选择, 得到了普遍应用。正是由于空心砌块的大量使用, 使得采用这种材质的建筑墙体能耗比普通材料外墙明显要低。同时, 为了获得更理想的建筑节能效果, 国外对空心砌块的规格、孔型也在不断深入研究中, 其发展前景也很值得期待。
现有的在建筑外墙中使用的空心砌块热导率高、生产规模小、废渣掺用量低, 不能满足节能省地型住宅和公共建筑需求。这些都是外墙空心砌块的一些制约因素, 也是空心砌块未来发展中不断需要改进的地方。因此, 新型砌块产品要求向具有高热导性能、高强度、高孔洞率、废渣高掺用量、节能省地等方向发展, 这也是空心外墙砌块材料的一个重要发展趋势。想要打造出这种性能更好的空心外墙砌块, 一方面, 可以充分利用工业废料及农业废弃物, 发展符合我国国情的空心砌块制品建筑垃圾、工业固体废弃物及大量的农作物秸秆, 大多采用掩埋和焚烧的方式处理, 这样既污染环境, 又浪费能源。另一方面, 应当大力研制开发新型的空心砌块墙体材料、空心砌块孔洞形状、孔壁厚度、孔洞排数以及孔洞排列方式, 这些性能对砌块的热工性能都十分重要。因此, 研发既具有一般混凝土的性能, 同时又具有保温性能的生态建筑墙体材料具有广阔的市场前景。
3 保温外墙砌块材料及其发展趋势
保温性能对于建筑物外墙而言是最为重要的一点, 正是因为如此, 对于外墙保温砌块材料的研究也非常广泛。常见的外墙保温形式分为两种:外墙内保温和外墙外保温。目前, 国内采用的外墙保温材料及施工技术主要集中为聚苯板和墙体一次性浇筑成型以及聚苯颗粒保温料浆的建筑外墙外保温, 这两种方式虽说都能够一定程度实现外墙的保温效果, 但是, 它们的局限性也很明显。不仅质量难于控制, 很多工程在推进时也很难达到建筑节能所需要的标准。为了进一步让保温外墙砌块材料以及相关的施工技术得到发展与完善, 从其发展趋势来看今后会逐渐朝着逐渐深化外墙保温砌块材质和饰面层涂料更好的实现有机结合, 并且保温砌块材料在生产上实现质量标准化、产品结构化、组合多样化以及装饰与保温的一体化的方向演进。如果能够实现这些目标不仅能够极大的提升砌块材料的保温效能, 也能够让保温外墙材料更好的实现建筑节能。
4 结语
对于建筑物而言外墙砌块材料不仅会直接决定建筑物的性能, 对其发展趋势的研究也很有意义。无论是相变外墙材质、空心外墙材质还是保温外墙材质, 对于这些的研究都能够促进节能建筑的不断发展, 这对于构建节约型社会将会是很好的推进。
摘要：外墙砌块材料不仅会直接决定建筑物的性能, 对其发展趋势的研究也很有意义。无论是相变外墙材质、空心外墙材质还是保温外墙材质, 对于这些的研究都能够促进节能建筑的不断发展, 这对于构建节约型社会将会是很好的推进。本文首先分析了相变外墙砌块材料及其发展趋势, 然后分析了空心外墙砌块材料及其发展趋势, 最后分析了保温外墙砌块材料及其发展趋势。
关键词：外墙砌块材料,发展,前景,研究
参考文献
[1]马娜.多层复合工艺生产保温石膏墙材[J].墙材革新与建筑节能.2008 (05)
[2]马娜.多功能组合墙体及自保温外墙研究[J].墙材革新与建筑节能.2008 (08)
[3]孙国祥, 吴其胜.自保温墙体技术的研究与应用[J].砖瓦.2008 (09)
[4]后智川.建筑用外墙无机防火保温材料和有机保温材料性能对比的探讨[J].江西建材.2014 (13)
建筑砌块应用研究 篇2
按照砌块系列中主规格高度的大小，砌块可分为小型砌块、中型砌块和大型砌块。在砌块系列中，主规格的高度大于115mm而又小于380mm的砌块成为小型砌块（简称小砌块），小砌块是目前我国的主要砌块品种，主规格的高度在380mm～980mm之间的砌块称为中型砌块（简称中砌块），主规格的高度大于980mm的砌块称为大型砌块（简称大砌块）。
按砌块有无孔洞和空心率可分为实心砌块和空心砌块。无孔洞或空心率小于25%的砌块称为实心砌块，如蒸压加气混凝土砌块、粉煤灰小型空心砌块、粉煤灰砌块、装饰混凝土砌块、泡沫混凝土块、石膏砌块、烧结砌块等。
经烧结而制成的砌块称为烧结砌块，常结合主要原料命名，如烧结黏土砌块、烧结页岩砌块、烧结粉煤灰砌块等。
用水泥混凝土制成的砌块称为普通混凝土砌块，可简称混凝土砌块，依据主规格的高度，混凝土空心砌块分为混凝土小型空心砌块、混凝土中型空心砌块和混凝土大型空心砌块。普通混凝土小型空心砌块是混凝土小型空心砌块中的主要品种之一，其他还有轻集料混凝土小型空心砌块、粉煤灰小型空心砌块和装饰混凝土砌块。
用轻集料混凝土制成的砌块称为轻集料混凝土砌块。常结合集料名称命名，如陶粒混凝土砌块、煤渣混凝土砌块、煤矸石混凝土砌块、火山渣混凝土砌块、浮石混凝土砌块等，得称可省略混凝土三字。轻集料混凝土砌块主要品种为空心砌块，通常作为墙体砌筑材料和屋面保温隔热材料使用。
用硅酸盐混凝土制成的砌块称为硅酸盐混凝土砌块，常冠以主要原材料命名，如粉煤灰硅酸盐混凝土砌块、煤矸石硅酸盐混凝土砌块、煤渣硅酸混凝土砌块等。在不致混淆的情况下，可省略硅酸盐混凝土六个字，如粉煤灰砌块。
用多孔混凝土或多孔硅酸盐混凝土制成的砌块称为多孔混凝土砌块。命名时按下列顺序组合；养护工艺、主要原材料名称、成孔方式。如蒸养页岩泡沫混凝土砌块、蒸压加气混凝土砌块等。在不致混淆的情况下，可省略养护工艺或主要原料名称中的一项。目前常用品种有蒸压加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块。
形状不是直角六面体的砌块称为异形砌块，常以形状命名，楔形砌块、扇形砌块等。
依靠砌块的或榫与相邻砌块咬接或镶嵌而使位置固定的砌块称为咬接砌块，也称连锁砌块。
构成建筑物不同部位的专用砌块称为建筑部位砌块，常以使用部位命名，如窗台砌块、楼板砌块、转角砌块等。端面上有一面开口的砌块称为情形砌块。经过处理后，吸声功能得到显著提高的砌块称为吸声砌块。
带有装饰面的砌块称为饰面砌块。
1.普通混凝土小型空心砌块
普通混凝土小型空心砌块是混凝土小型空心砌块中的主要品种之一，它是以水泥、粗集料石子、细集料砂、水为主要原料，必要时加入外加剂，按一定比例（质量比）计量配料、搅拌、成型、养护而成的建筑的砌块。其特点是：强度高、自重轻、耐久性好、外形尺寸规整，部分类型的混凝土砌块还具有美观的饰面以及良好的保温隔热性能等特点，适用于建筑各种居住、公共、工业、教育、国防和安全性质的建筑，包括高层与大跨度的建筑，以及围墙、挡土墙、桥梁、花坛等市政设施，应用范围十分广泛。
2.轻集料混凝土小型空心砌块
是以水泥、轻集料、水为主要原材料，必要时加入普通砂、掺和料和外加剂，按一定比例（质量比）计量配料、搅拌、成型、养护而成的一种轻质墙体材料，通常具有轻质、热工性能好、抗震性能好、利废等特点，被广泛用于建筑结构的内、外墙体材料，尤其是热工性能要求较高的围护结构上。主要品种有：天然轻集料（如浮石、火山渣）混凝土小型空心砌块、工业废渣轻集料（如煤渣、自然煤矸石）混凝土小型空心砌块、人造轻集料（如黏土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒等）混凝土小型空心砌块。
3.混凝土小型空心砌块所存在的弊病及改善的主要措施
3.1墙面开裂
混凝土小型空心砌块建筑最主要的问题之一是墙面开裂，为防止裂缝的产生，应采取以下控制措施。
3.1.1保证养护龄期
水泥水化引起体积收缩，因此应保证足够的养护龄期（一般为不小于28d），使其水泥充分水化，保证块体体积稳定。
3.1.2限制砌块上墙时的含水率
砌块因失去水分而收缩是墙体产生裂缝的主要原因之一，特别是在干燥地区的北方，失水收缩裂缝更易发生。因此建议：砌块在生产中必须充分善意护，并使其含水率与空气湿度达到平衡后方能出厂，出厂前应用塑料膜加以包裹以防到达工地后遭雨淋而增加含水率。
3.1.3用配盘方法增加墙体的抗裂性
墙体的收缩应力可以由配置在墙体灰缝内的水平钢丝向来承受，避免墙体开裂。水平钢丝网有多种形式，它是由两根以上的纵向连接筋，隔一定距离焊以横向短盘而成。水平钢丝网的放置和垂直间距（即墙体高度方向的距离）可参考如下规定。
咬楂砌筑的大面墙：由墙顶往下第一、二皮，门窗洞以上的第一皮，窗台以下的第一皮内均需有钢丝网，其余地方可相向间两皮。
直楂砌筑的大面墙：墙顶住下一、二、三皮内需有钢丝网，其余地方相间两皮。
地下室墙：墙顶往下第一皮，窗洞以下五皮内均需有钢丝网。
基础墙：墙高度的1/2～1/3内每皮需要钢丝网。
3.1.4设置控制缝
控制缝用来调节砌块墙的水平变形；一般系垂直设置于收缩裂缝容易产生的地方。如墙高和墙厚的突变地方，如落水管和管到凹槽，有扶壁或立柱处；直对基础，屋顶和地板的伸缩缝处；墙身呈L形、T形和U形的转角处。
所有门窗洞的一侧或两侧，窗台下的近代制缝可以设在开孔的延长线上，但门窗上面的控制缝必须多开过梁端。
3.2保温性能较差
轻集料混凝土小型空心砌块热工性能和实心黏土砖相比，虽有一定程度的改善，但远未能达到《民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）》对采暖居住建筑外墙保温热的要求，因经，从提高自身保温性能的角度进行研究和开发，将具有显著的技术经济意义，具体的做法是：
3.2.1研究开发较高强度等级的轻集料混凝土小型空心砌块
轻集料混凝土小型空心砌块自身有较高的热阻，但由于砌块强度低，不能用于多层住宅的承重墙，若能采取掺加外加剂、改善水泥与轼集料界面、合理级配等技术措施，可以做到在不提高集料密度等级的条件下，提高砌块自身强度等级，使之作为承重墙使用。
3.2.2改变砌块结构
在保证砌块强度等级不变的前提下，尽可能提高空心率，或在空心率相同的情况下，改变孔的形状，增加孔洞排数，均可明显提高砌块的热阻值，如方孔砌块热阻高于圆孔砌块热阻，三排孔热阻高子两排孔热阻等。
3.2.3在砌块孔洞 中填充保温材料
在砌块孔洞填充保温材料（聚苯颗粒、聚苯板、岩棉等），均会大大提高砌块热阻。
3.2.4采取复合结构措施
砌块材料 篇3
1 烧结节能保温砌块符合国家的墙材革新政策
2005年6月6日国务院办公厅发布了国办发[2005]33号文件《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》, 加大了墙体材料革新和推广节能建筑的力度, 为有效保护耕地和节约能源明确了工作要求, 落实任务目标, 逐步禁止生产和使用实心粘土砖, 积极推广新型墙体材料。
烧结节能保温砌块属于国家推广的新型墙体材料, 它的优势在于利废环保、节能节土和优良的产品性能。烧结节能保温砌块可利用页岩、粉煤灰、煤矸石作为生产原料, 节约粘土资源, 利用工业废渣, 保护环境。尤为重要的是, 烧结节能保温砌块是高孔洞率、高强度的产品, 集保温承重、围护于一体, 无需复合多种材料来实现建筑墙体节能, 可满足不同气候地区建筑节能65%的要求, 具有与建筑物同寿命等诸多优点, 完全符合国家墙材革新政策。
2 烧结节能保温砌块的保温隔热性能
目前严寒、寒冷地区外墙常使用的模塑聚苯乙烯板薄抹灰体系, 寿命标准规定为25年。由于施工、材料等各个环节存在诸多问题, 现有的外墙保温材料在经受多个冻融循环以及风吹日晒, 耐候性能减弱, 其保温性能也就会随之大幅下降, 甚至出现脱落和失去原有的功能, 不到25年就需要维修更换, 造成人力、物力、财力的巨大浪费。
烧结节能保温砌块的隔热、保温、隔音等性能优越, 使用在建筑上具有独特的优越性。
a.产品保温隔热性能好, 可降低建筑物的使用能耗, 不用复合其他任何保温材料, 依靠单一产品可满足部分严寒及寒冷地区建筑节能65%以上的要求, 若采用烧结复合技术可达到85%甚至更高的要求, 可有效地减少采暖能耗, 节约燃煤。
b.节能保温砌块利用其特有外形, 以楔口形式解决了垂直灰缝热桥的问题, 同时由于在生产过程中采用了特殊的工艺, 使砖的几何尺寸均一性得到极大提高, 水平灰缝仅为0.5 mm~1 mm, 依靠砖的紧密结合解决了水平方向的热桥问题。
c.节能保温砌块与普通砖同体积质量比为0.71.7, 降低工人的劳动强度, 缩短了施工周期, 提高了施工进度。
d.产品密度小、自重轻, 从而减少基础的承载能力, 降低基础工程造价及结构造价, 为多层及高层建筑提供了良好的建筑材料
3 烧结节能保温砌块兼有优良的防火性能和装饰等多重使用功能
大家知道随着央视大火等一系列火灾的出现, 人们在反思建筑物安全性和其使用功能的和谐统一。消防部门提出要提高保温材料的安全性能, 比如一般的建筑工程模塑聚苯乙烯板, 挤塑聚苯板等保温材料要提高到B1级。而实际上, 产品标准和建筑设计都规定为B2级。如果要达标就需要提高密度等级, 这样模塑聚苯乙烯薄抹灰等体系的应用会受到限制, 成本也会大大增加。另外一些大城市为了安全, 已经开始规定在大型公共建筑和超过2万m2的大型住宅和高层住宅不得使用有机保温材料, 应采用无机保温材料。
公安部消防局日前也发布了《建筑外保温材料防火措施 (征求意见稿) 》 (以下简称《防火措施》) 。《防火措施》对建筑外墙保温材料的燃烧性能、外墙采用可燃材料的防火构造、基层墙体耐火极限及防火分隔、屋顶保温材料燃烧性能及防火构造、金属夹芯复合板材的防火、建筑外保温的施工作了明确规定。
《防火措施》规定, 建筑体积大于10万m3或建筑高度高于32 m的公共建筑、建筑高度于100 m的民用建筑, 应采用岩棉、矿棉、玻璃棉等无机材料制作的保温材料, 其他建筑可以采用可燃材料作外墙保温层, 但应采取相应的防火构造, 建筑外装修材料采用阻燃材料。
烧结节能保温砌块属无机阻燃材料, 内、外墙的应用不受任何限制。这样烧结保温砌块在经济、安全方面的优越性就十分明显。该产品在具有防火、节能效果的同时还具备以下特性:
a.耐候性:具有抗冻性功能, 用于外墙装饰永不褪色, 维修费用低廉。
b.尺寸的稳定性:具有良好的尺寸稳定性, 是各类建筑墙体材料中变形最小的一种。
c.湿传导功能:烧结制品具有良好的湿传导功能, 人的居住舒适感强。
d.隔声性能良好:用于墙体有极好的隔声性能。
e.防腐性能及其他奇异作用, 例如烧结制品具有耐碱酸性、平衡电辐射等等。
4 烧结节能保温砌块如何做到低导热系数满足节能要求
从目前国内烧结制品来看, 通过工艺配方调整、改矩形孔、增加孔排数等措施已经将烧结承重空心制品的导热系数λ值从0.58 W/ (m·K) 降至0.28 W/ (m·K) 左右。而密度范围在800 kg/m3~1 400 kg/m3之间, 空心率一般在25%~40%, 矩形孔排数一般达到7~8排。
据《国际砖瓦》报道和我们实际考察, 德国已将节能保温砌块导热系数降至0.10 W/ (m·K) ~0.16 W/ (m·K) , 新开发超低导热系数更是达到0.07 W/ (m·K) ~0.09 W/ (m·K) ;砌块的密度范围为500 kg/m3~900 kg/m3;空心率一般达到50%以上, 矩形孔排数可达到29排以上;砌块抗压强度非承重的可达到2.5 MPa~7.5 MPa, 承重的可达到10 MPa~25 MPa以上。
在我国的严寒地区, 以乌鲁木齐为例, 居住建筑如果选择导热系数在0.12 W/ (m·K) 的烧结节能保温砌块, 采用365 mm的单一砌体, 外墙的传热系数K值达到0.31 W/ (m·K) 可满足当地节能65%的要求。另外, 还可以根据要求设计生产烧结复合节能保温砌块, 主要是烧结后的制品, 用高效无机保温材料做填充复合而成, 可以满足建筑节能75%、85%等更高的要求。
根据国外的经验我们可采取下列措施:
a.注意烧结节能保温砌块薄壁块型设计, 改善通圆孔为矩形孔, 并增加矩形孔的排数, 在满足抗压强度的同时使空心率提高到50%以上, 并注意配套砌块的研制。
b.加强原材料处理, 增加相应的设备对原料采取破碎、陈化、碾压、搅拌等多道工艺措施, 同时应加入造孔材料, 增加气孔数量, 减轻材料自身密度。
c.根据原材料特性注意选择挤出成型设备, 一般要采用60/60/-3.0以上双级真空挤出机型, 并对模具要反复试验。
综上所述, 烧结节能保温砌块不仅保持烧结制品的耐久性、体积稳定性及湿传导性等诸多特性外, 还具有良好的保温、隔热、隔声、防火、装饰等功能, 作为围护墙体可独立实现不同气候地区建筑节能65%的目的, 并且可以利用页岩、粉煤灰、煤矸石作为生产原料, 做到利废环保、节约粘土资源, 为加大墙体材料革新和推广节能建筑作出了很大的贡献。
烧结节能保温砌块这一高性能、高质量产品, 在我国近几年才发展起来, 仍需要加大产品应用技术的研究, 除了研究如何降低导热系数提高保温节能功效外, 要研究适应烧结节能保温砌块的砌筑砂浆和减少散热热桥的砌筑方式, 还要在产品如何适应建筑体系和墙体结构的需要上下功夫, 以利于烧结节能保温砌块的推广应用。让我们共同努力, 把握墙体材料发展方向, 推动烧结节能保温砌块的发展与应用迈上一个新台阶。
德国凯莱伊通砌块简介 篇4
德国凯莱（XELLA）集团总部，位于德国西部杜伊斯堡市，业务遍布欧洲、亚洲、南美、北美市场，是国际建筑材料业的领先企业集团。
德国在欧洲版图上的位置
德国行政区划图
杜伊斯堡（德語：Duisburg）位于德国鲁尔区西部的下莱茵。它是杜塞尔多夫行政区里的一个非县辖的城市（德语：kreisfreie Stadt），同时也是北莱茵-威斯特法伦州的第五大城市。
图中红色的地方即为杜伊斯堡（North Rhine Westphalia北莱茵-威斯特伐利亚州境内）
德国凯莱集团，拥有众多国际著名建材品牌，包括YTONG伊通、HEBEL砂加气混凝土、SILKA硅酸钙砖和MULTIPOR矿物保温隔热板等，在全球各地市场广受赞誉。
目前，凯莱（XELLA）集团在30多个国家设有70多家工厂，雇员7600余名，2007年度销售额超过13亿欧元。
作为全球顶尖品牌建材制造商，凯莱（XELLA）集团，以研发领先而闻名于世。在德国，凯莱（XELLA）集团设有世界级的全球研发中心，配备功能齐全的实验室，先进精密的研发设备和40多名各种专业的科学研发人员。
多年以来，凯莱（XELLA）集团全球研发中心不断地开发出创新、高效且可持续的解决方案，满足世界各地建筑业的各种新挑战和需求，成为世界墙体建材科技的潮流引导者。
二、伊通（YTONG）简介
伊通（YTONG），是德国凯莱（XELLA）集团旗下砂加气混凝土（AAC）的国际品牌，是全球砂加气混凝土创新建筑系统的领导者。
单块蒸压加气混凝土砌块样品示意图
蒸压加气混凝土砌块墙体实物模型
蒸压加气混凝土砌块示意图
（导热系数λ的单位为W／M.K，W是热量；M是材质厚度；K是温度；当导热系数为0.02时，被认定为是绝热体）
蒸压加气混凝土砌块墙体实物现场 蒸压加气混凝土砌块样品及其配套工具
伊通YTONG牌蒸压加气混凝土产品实物包装
伊通YTONG牌蒸压加气混凝土产品实物
蒸压加气混凝土板材实物
蒸压加气混凝土砌块配套工具
蒸压加气混凝土砌块样品及其配套工具
蒸压加气混凝土砌块实物样品
蒸压加气混凝土砌块实物样品
蒸压加气混凝土砌块墙体实物模型
蒸压加气混凝土砌块墙体砌筑施工现场
蒸压加气混凝土砌块墙体砌筑施工现场
中国境内公司生产的伊通砌块产品
伊通的历史，可追溯到20世纪20年代。1923年，瑞典建筑师艾里克森博士(Dr.Johan Eriksson)，在瑞典斯德哥尔摩皇家技术学院，发明了工业砂加气混凝土（AAC）工艺。1929年，世界上第一批工业砂加气混凝土（AAC）砌块投产。1940年，伊通品牌正式注册诞生。在过去的八十多年中，伊通产品经过不断创新发展，足迹已遍布世界30多个国家，成为举世公认的AAC成功品牌。
伊通不仅提供世界级的产品，更是全球AAC建筑系统解决方案的技术创新者，帮助客户解决建筑行业面临的一切挑战。
在中国，伊通凭借卓越的品质和先进的工程技术，已成功参建了诸多地标级工程项目和住宅楼宇，已成为中国高端AAC产品和先进技术的代名词。
三、伊通（YTONG）产品性能与特点
伊通砂加气混凝土（AAC），是一种以石英砂、石灰、铝化物和水为原材料，通过伊通专利配方和独特高温高压工艺制成的优质建筑产品。
伊通砂加气建筑产品，具有众多优点：象砖石那样坚固耐用，但密度小于水，质量很轻，便于搬运施工；
象木材那样可锯可刨，便于加工，但更防火、防蛀、防腐、安全； 保温隔热性能卓越，让房屋冬暖夏凉，四季如春。
YTONG产品具有以下特殊性能：
质轻：
YTONG的绝干容重为400-650kg/m3，为红砖的1/3，混凝土的1/4。因此，可以有效的减轻建筑物的自重，减少基础和结构投入，降低施工时的劳动强度。
保温性：
YTONG做外围护结构时，不用辅助保温材料就能满足各国严格的保温节能要求。用4-5cm的YTONG产品能达到一砖墙的保温效果，用7-8cm的YTONG能达到一砖半墙的保温效果。因此，YTONG既是结构材料，又可将其视作“保温材料”。
抗渗性：
YTONG的专利技术保证YTONG产品内部小孔均为独立的封闭孔，直径约为1-2mm，能有效的阻止水分扩散。同时，YTONG独特的施工工艺技术，能有效地防止板缝和砌筑灰缝渗水。研究表明，当采用普通外粉刷时，YTONG砌块墙体的抗渗性比粘土砖墙体高85%。
防火性能：
YTONG产品本身是无机不燃材料。实验表明，YTONG是理想的防火材料，10cm厚墙体的防火能力可达4小时以上。因此，YTONG被广泛用作防火墙。
隔音性好：
根据墙体厚度和表面处理方式不同，YTONG墙体可隔音30-60分贝。同时由于YTONG产品的多孔的特性，它也是一种良好的吸音材料。
尺寸精确：
YTONG先进的生产工艺和设备，保证了产品外形尺寸的精确性。产品的长、宽、高方向上的误差在±1.0mm，远远高于各国标准中对优等品的要求，使薄层砂浆的应用成为可能。产品上的凹凸槽保证了施工时墙体尺寸的精确性。
强度高：
由于YTONG尺寸精确、六面切割和使用薄层砂浆砌筑，使强度利用系数大为提高。YTONG砌块的砌体强度约为砌块本身强度的80%（红砖仅为30%）。板材可根据设计要求配置钢筋，满足各种荷载要求。
施工便捷：
一块YTONG砌块相当于18块红砖，并可连续砌筑，不受一次砌筑的高度限制，可大大提高施工速度，降低劳动力成本。YTONG板材施工则更为便捷。YTONG易于加工，可锯、钻、钉、挂、镂等，使管线埋设等安装工程和住宅的二次装修更为便捷。此外，YTONG产品的所有施工作业均为干法作业，有利于施工单位提高现场管理水平。
经济性：
由于YTONG产品轻质的性能，使建筑物重量减轻，可大大降低基础和结构处理的费用。由于其高精度，表面可以直接做批土，减少表面粉刷所用材料和人工；在达到同样的建筑结构效用，YTONG产品使用的厚度相对较小，可提高建筑利用系数，增加使用面积；由于其保温性能好，可大大降低建筑物运行成本。
绿色环保性：
YTONG原材料均为地球贮存丰富的天然材料，在生产、运输和使用过程中不产生任何污染，生产能耗和使用能耗都很低，同时，在使用中不会对人体产生任何危害（区别于那些有放射性和化学危害的建材），是一种优良的绿色建材产品。
德国Xella公司生产的伊通YTONG牌砌筑专用粘结剂25kg成品包装样品
使用伊通砌筑专用粘结剂，加水，机械搅拌，制作砂加气混凝土砌块砌筑施工使用的灰浆。
在砌筑砂加气混凝土（AAC）砌块墙体之前，首先在已经清理干净的钢筋混凝土板式基础的顶面，铺设一层沥青材质的防水、隔潮卷材层，然后再铺设一层薄专用砂浆层，再安放砂加气混凝土（AAC）砌块。
在砌筑承重墙体的过程中，使用专用木搓板，调整砌块的位置。
使用专用刀具，切割砂加气混凝土（AAC）砌块。
使用橡胶锤敲击，调整砂加气混凝土（AAC）砌块的平整。
使用砂加气混凝土（AAC）大体积砌块构件，搭建楼梯段。
使用专用灰浆镘子，铺设一薄层专用伊通砌筑专用粘结剂灰浆。
单块砂加气混凝土砌块的安置
砌筑过程中的墙面平整度随时校正
砌筑过程中的单块砂加气混凝土砌块平整度随时校正
借助黄色的专用拐尺，进行砂加气混凝土砌块的切割。
承重砂加气混凝土砌块墙体，砌筑施工进行之中。
非承重围护性砂加气混凝土砌块隔墙，砌筑施工进行之中。
里侧，混凝土材质的承重墙体，外侧钉贴一层非承重仅起保温作用的砂加气混凝土薄砖层。
混凝土材质的承重楼层底面，钉贴一层砂加气混凝土薄砖保温层。
楼层地面清理干净之后，铺设一层沥青材质的防潮卷材层，然后铺设砂加气混凝土薄板，后续再现浇地面砂浆面层。
灰色承重砂加气混凝土砌块墙体的砌筑施工现场
承重SILKA硅酸钙砖墙体的砌筑施工现场
承重SILKA硅酸钙砖墙体的砌筑施工现场
承重砂加气混凝土砌块墙体的施工现场
承重砂加气混凝土砌块墙体的施工现场
砂加气混凝土构件吊装安放施工现场
墙体一层高度的顶皮砌块位置，U型断面蒸压加气混凝土砌块墙体内部，放置已经绑扎好的钢筋笼，准备现场浇注混凝土。
墙体一层高度的顶皮砌块位置，U型断面蒸压加气混凝土砌块墙体内部，现场浇注混凝土之后。
承重蒸压加气混凝土砌块墙体的施工现场
使用蒸压加气混凝土砌块建造独立住宅的施工现场外景
使用蒸压加气混凝土砌块建造独立住宅的施工现场外景
使用蒸压加气混凝土砌块建造独立住宅的施工现场外景
使用蒸压加气混凝土砌块建造独立住宅的施工现场外景
德国凯莱伊通砌块简介
2011.09.17No Comments
使用蒸压加气混凝土砌块建造独立住宅的构造组成示意图
使用蒸压加气混凝土砌块建造独立住宅的构造组成示意图
使用蒸压加气混凝土砌块建造独立住宅的构造组成示意图
使用蒸压加气混凝土砌块，配合露出部分钢筋笼的倒T型预制混凝土大梁，作为承重楼层结构底部的支撑模板，顶面放置钢筋网，现场浇注混凝土，构造组成示意图。
住宅楼层施工现场，露出部分钢筋笼的倒T型预制混凝土大梁，蒸压加气混凝土块材，安装关系示意图。
四、伊通砌块（YTONG AAC BLOCK）
（一）、伊通砌块规格形状
YTONG砌块，可分为承重砌块、非承重砌块和保温块三大类。具体规格如下：
（二）、伊通砌块性能指标
五、伊通板材
（一）、伊通板材规格
（二）、伊通板材性能指标
六、伊通（YTONG）辅助材料
（一）、伊通砌筑专用粘结剂
1、产品简介：伊通砌筑专用粘结剂是为伊通砌块、伊通板材砌筑和安装特制的粘结材料。用料省，施工简便。经加水搅拌后即可使用。分为白色（YQZ-111）和灰色（YQZ-112）两种。
2、产品特性：本品具有良好的保水性、和易性和粘结性，具有耐水、耐冻及良好的抗老化性能。
3、施工方法：本品使用时，按每20Kg加4～4.5Kg净水，用电动工具搅拌均匀制成胶泥状。砌筑时用刮勺或齿型泥板将粘结剂涂抹在砌块上，建议粘结厚度为2～3mm。
建造独立住宅，小型混凝土搅拌现场示意图。（砂浆搅拌，同理。）（德语：Zement水泥，Sand砂子，Kies石子，Wasser水）
重量为25kg，成品纸袋包装，伊通YTONG砌块专用砂浆。
工民建中砌块的广泛推广应用 篇5
【关键词】工民建；砌块；应用
1.砌块的优点
1.1种类多
砌块的种类要较粘土砖多出很多。砌块按主规格尺寸可分为小砌块、中砌块和大砌块。按其空心率大小砌块又可分为空心砌块和实心砌块两种。砌块又按所用材料分为水泥混凝土砌块、加气混凝土砌块、粉煤灰砌块、石膏砌块、烧结砌块等。常用的砌块有普通混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块和蒸压加气混凝土砌塊等。
1.2低能耗
粘土砖采用优质粘土烧结而成，经计算每万块粘土砖需取土毁田0、0007～0、01亩，而混凝土砌块包括水泥成型和蒸汽养护的总能耗，还不足粘土砖的—半。砌块的砌筑工作量小，砂浆用量也少。每平方米190厚砌块墙的砂浆用量仅为粘土砖的20％～30％，即可节省砌筑砂浆70％以上。
1.3自重轻
混凝土砌块标准尺寸为390×190×190，空心率46％，重18kg。砌块墙体自重比240和370粘土砖墙分别减轻30％和5％，不仅减轻了基本的负载，易于地基处理，减少了施工中的材料运输量，也增大了结构的抗震可靠度。
1.4施工速度快
由于砌筑1m2砌块墙需标准块125块，而1㎡240厚砖墙需用128块砖，工人砌筑同等面积的砌块墙时弯腰取块挂灰的次数将可减少90％，不仅降低了砌筑的劳动强度，而且可提高砌筑速度30％～100％。
1.5增加使用面积
砌块对多层及中高层房屋均可采用190厚墙，在同等建筑面积条件下，可增加有效使用面积3％～5％。
1.6尺寸精确
加气混凝土砌块表面平整，尺寸精确，容易提高墙面平整度。特别是它像木材一般，可锯、刨、钻、钉，施工方便快捷。轻集料混凝土小型空心砌块密度较小、热工性能较好。
2.砌块建筑中应注意及面临的—些问题
2.1砌块材质问题
砌块与烧结砖相比，混凝土砌块干缩值较大，墙体较易产生裂缝，应注意在构造上采取抗裂措施。另外，还应注意防止外墙面渗漏，粉刷时作好填缝，并压实、抹平。
2.2设计构造问题
砌块作为后砌填充围护结构时，当墙体尺寸与砌块规格不配时，难以用砌块完全填满，造成砌体与砼框架结构的梁板柱连接部位孔隙过大容易开裂。门窗洞及预留洞边等部位是应力集中区，未采取有效的拉结加强措施时，会由于撞击振动容易开裂。墙厚过小及砌筑砂浆强度过低，会使墙体刚度不足也容易开裂。
2.3砌筑施工问题
砌块与粘土砖不同，随意砍凿砌筑，用不同材料混砌，使用龄期不足的砌块等，墙体容易开裂。砌块与柱连接处及施工预留洞后填塞部位未加拉结钢筋，均容易引起搭接部位开裂。砌块在运输、堆存中应防雨防潮，过大墙面应适当在灰缝中设钢丝网，砌筑时砂浆和易性要好。砌块上墙时含水率过大或雨期施工淋湿砌块，墙体亦会因收缩开裂。砌块无错缝对孔搭砌，灰缝砂浆不饱满，日砌筑高度过大等均容易引起墙体开裂。
2.4墙面抹灰问题
砌块墙体与粘土砖墙一样，一般均加抹灰装饰层，外墙更要粘贴饰面砖。当砌块墙面特别是蒸压加气砼砌块墙面基层处理不当，抹灰饰面层易起鼓开裂甚至脱落。抹面砂浆应适当提高灰砂比，墙面增挂一道钢丝网，用于外墙时进行饰面处理或憎水处理。厨房和卫生间墙体既要挂灰也要防水，抹灰层处理不当也易造成渗漏。开洞槽埋管线后，填塞及抹灰面层处理不当往往引起局部开裂。在不同材料的接台部，新旧砌体连接处及开槽位置，抹灰层钉上钢丝网或加防裂网布可减小抹灰层的开裂。
3.结束语
砌块材料 篇6
关键词：传热系数,热阻,节能保温
1 节能措施的落实
各地在国家有关建筑节能的法规及规章的基础上, 纷纷出台有关建筑节能及新型墙体的具体规定, 如《北京市“十一五”时期建筑节能发展规划》 (2006年8月10日实施) 中指出:“大力研究开发和推广使用节能型结构体系、建筑材料, 具有防火、抗老化、综合利废的新型墙体、屋面保温隔热材料和施工技术, 符合节能65%的标准”。
2 建筑节能参数和计算
采暖能耗指标仍采用建筑物耗热量指标来表示, 数值为14.65 W/m2, 确定方法是以1980年的标准煤耗煤量指标为25.2 kg/m2为基准, 使本标准的标准煤耗煤量指标下降65%, 折合耗热量指标为14.65 W/m2, 且全部由建筑物改善热工性能来承担。
“寒冷地区居住建筑节能设计标准”JGJ26-2010, 对建筑物耗热量指标计算以及单位面积和时间通过外墙的传热量计算如下:
单位时间内通过单位面积的热量和热容量, 可用一般方程式计算得出:
式中dθ—温度增量;
dx—距离增量。
式中c—比热;
ρ—密度;
l—材料厚度。
正常情况下常用建筑外维护材料传热系数计算:
3 国内常用外墙围护结构材料的热工性能及其他参数与节能要求等综合参数的对比
国内常用外墙围护结构材料的热工性能及其他参数与节能要求等综合参数的对比, 见表1、表2、表3。
对比表1和表3的相关参数可以得知:
在以上四种常用外墙结构厚度基础上能够满足外墙围护结构传热系数节能标准的外墙材料, 仅有多孔薄层烧结砌块外墙结构体。
除表3中的”混凝土结构加聚苯板外保温复合层”外, 其余三种外墙围护结构材料都能够满足”与建筑同寿命”的要求, 耐久性好, 防火性能满足建筑围护体需要。
表3中相对容重较轻的是加气混凝土砌块, 随后是多孔薄壁烧结砌块, “24墙”烧结砖和EPS复合墙体相对容重都成倍增加。
所列的四种外墙围护结构材料机械强度较好, 但适合内外层表面装饰装修的是两种烧结墙材。
除EPS外保温复合层墙体外, 其余三种墙体材料在建筑拆除的后处理中, 不会对环境造成恶劣影响。
4 国内常用外墙围护结构材料的热工性能及其他参数计算
常见建筑外围护使用的实心烧结砖、混凝土外侧黏贴聚苯乙烯泡沫板和外表面砂浆、加气混凝土等外围护结构, 按照实际施工工艺和材料性质计算其传热系数如下:
JGJ26-95标准, (表1) “多国设计标准中围护结构传热系数对比”, 北京地区外墙的传热系数原定为1.16 kcal/ (m2·h·℃) ~0.82 kcal/ (m2·h·℃) 。若降低65%的程度换算, 则即将降为0.40 kcal/ (m2·h·℃) ~0.29 kcal/ (m2·h·℃) 。
JGJ26-2010在此基础上细致划分了严寒和寒冷地区五类15种不同的外墙传热系数值, 若以该传热系数K=0.45 kcal/ (m2·h·℃) 值作参数衡量, 则常用的几种外墙外保温墙体在不改变结构特性时, 必须增加相应有效部分的厚度, 以增加结构热阻, 最终达到传热系数要求值。
a.厚度240 mm烧结砖, 水平和垂直灰缝10 mm砌筑砂浆。其中围护剖面层烧结砖和砂浆并联存在, 烧结砖部分占面积的80%, 砂浆部分占面积的20%。按照相应的结构特性计算其热阻和传热系数:
以该结构的传热系数1.38 kcal/ (m2·h·℃) 与0.45 kcal/ (m2·h·℃) 相比, 大了3倍以上, 远不能达到理想传热系数的要求。
如果计划使外墙围护结构材料的传热系数达到0.45 kcal/ (m2·h·℃) , 在原有烧结砖砌筑结构的基础上增加厚度以增加围护结构的热阻, 减少传热系数, 则烧结砖结构墙体厚度增加量为:
如上计算所示, 若欲将墙体传热系数达到0.45 kcal/ (m2·h·℃) 的参数要求, 则烧结砖结构墙体厚度要增加至0.88 m (880 mm) 。
b.厚度160 mm浇筑混凝土基础墙体, 黏贴厚度60 mm的EPS板, 外粉刷厚度70 mm的抗裂砂浆层。
式中R1—160 mm浇筑混凝土的传热阻;
R2—60 mm EPS泡沫板的传热阻;
R3—70 mm抗裂砂浆的传热阻。
以该结构的传热系数0.67 kacl/ (m2·h·℃) 与0.45 kcal/ (m2·h·℃) 相比, 增大了1.75倍, 还未达到要求。
如果计划使外墙围护结构材料的传热系数达0.45 kcal/ (m2·h·℃) , 在原有EPS复合保温结构的基础上增加EPS的厚度以增加围护结构的热阻, 减少传热系数, 则EPS聚苯板厚度增加量为:
如上计算所示, 若欲将EPS复合保温墙体传热系数达到0.45 kcal/ (m2·h·℃) 的参数要求, 则EPS聚苯板的厚度要增加至100 mm。
c.厚度为400 mm的加气混凝土砌块, 水平和垂直灰缝10 mm砌筑砂浆。其中围护剖面层烧结砖部分占面积的95%, 砂浆部分占面积的5%。
以该结构的传热系数0.67 kcal/ (m2·h·℃) 与0.45 kcal/ (m2·h·℃) 相比, 增大了1.17倍, 尚不能满足要求。
如果计划使外墙围护结构材料的传热系数达到0.45 kcal/ (m2·h·℃) , 在原有加气混凝土砌筑结构的基础上增加砌块厚度以增加围护结构的热阻, 减少传热系数, 则烧结砖结构墙体厚度增加量为:
如上计算所示, 若欲将墙体传热系数达到0.45kcal/ (m2·h·℃) 的参数要求, 则烧结砖结构墙体厚度要增加至0.47 m (470 mm) 。
通过建筑围护结构材料的改善, 提高围护结构的热工性能以及满足建筑围护结构墙体的多方面要求, 是建筑材料发展的必然趋势。“鼓励新型墙体材料向轻质化、高强化、复合化发展, 重点推进节能保温、高强防火、利废环保的多功能复合一体化新型墙体材料生产应用。”[3]在满足建筑围护结构墙体强度要求的基础上, 节能保温隔音隔热, 质轻而高强, 多孔薄壁烧结砌块在建筑围护结构的应用符合这样的基础要求, 必将成为外墙材料的重要组成部分。
参考文献
[1]JG149-2002膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统[S].
[2]张增寿.粉煤灰加气混凝土在外墙保温中的应用[M].粉煤灰综合利用高层技术论坛, 2009.
砌块材料 篇7
石膏在我国的分布非常广泛且储存量丰富,总储蓄量高达600 亿t,居世界之首。 石膏属气硬性胶凝材料,具有成型工艺简单、材料生产能耗低、原材料来源广泛等优点, 是公认的新型绿色建筑材料。钢渣和矿渣是冶炼钢铁过程中从高温炉分离出来的杂质,年排放量5000 万t左右,钢渣、矿渣的资源利用不仅可以减少环境污染、节约资源,并且可以降低成本,提高经济效益。 矿渣目前已经磨细成矿粉大量使用,而对于钢渣由于其磨性较差且含有大量的游离Ca O会造成拌合物体积安定性不良,使得钢渣利用率目前还不高。 在前期研究过程中,肖磊[1]及姚世明[2]等利用钢渣、矿渣、水泥等材料加入外加剂研制出了一种具有一定物理力学性能的复合砌块材料。 本研究用石膏部分替代水泥作胶凝材料,钢渣、矿渣作掺合料,采用正交试验设计方法[3,4,5],研究石膏掺量[6,7]、水胶比及减水剂[8]掺量三因素四水平下对复合砌块抗压强度、抗折强度、以及软化系数的影响[9,10]。
1试验方法
1.1原材料
石膏: 乌鲁木齐某装饰材料厂生产的熟石膏粉,即半水石膏(Ca SO2·1/2H2O),为白色粉末,比重2.6~2.759g/cm3。
水泥:新疆某公司产42.5 级普通硅酸盐水泥。
矿渣:宝钢集团新疆某公司产,粒径3mm以下,其主要化学成分见表1。
%
钢渣:宝钢集团新疆某公司产,粒径1~5mm以下,其主要化学成分见表2。
减水剂:FDN萘系高效减水剂,褐色粉末状。
%
缓凝剂:市售,蛋白类骨胶,灰白色粉末状。
1.2 正交试验设计及结果
选择石膏掺量、水胶比及减水剂掺量为三个影响因素,各因素选取4 个水平,见表3。 其中,石膏的百分含量以替代之前水泥的质量为基准,水胶比是用水量比上替代后胶凝材料的总质量(水泥+石膏), 减水剂的百分含量是以替代后胶凝材料总质量(水泥+石膏)为基准。 缓凝剂掺量均为替代后胶凝材料总质量的0.4%。
以复合砌块的抗压强度、抗折强度以及软化系数作为考察指标,按正交表L16(45) 安排正交试验,如表4 所示。
1.3 试件制作
将称量好的水泥、钢渣、矿渣混合物干拌均匀,将称好的减水剂和缓凝剂放入水中均匀搅拌。 再将混合物加入之前搅拌均匀的水和外加剂拌合,最后再加石膏、水及外加剂继续搅拌,入模振捣成型。
试件尺寸为40mm×40mm×160mm的长方体,每种不同配合比制作9 个试块,抗压强度和抗折强度采用3 个试块,软化系数采用6 个试块。 在常温条件下养护7d后进行抗压、抗折及软化系数测定。
2 试验结果与分析
2.1 极差分析
对复合砌块进行抗压强度、抗折强度及软化系数极差分析,结果见表5。 其中,Ki(i=1,2,3,4)表示各因素在同一水平下的试验结果之和,Ki(i =1,2,3,4) 则表示各因素同一水平下试验结果的平均值,,Ri(i=1,2,3,4) 为极差,Ri越大说明该因素的水平变化对试验指标影响越大,反之则越小。
由表5 可以分析出每个因素对复合砌块抗压强度的影响,极差分析因素的主次大小为:石膏>水胶比>减水剂, 并且分析出每个因素对复合砌块抗折强度的影响,极差分析因素的主次大小为:石膏>水胶比>减水剂,由于胶凝材料中含有石膏,软化系数也是一个重要的物理指标,其极差分析因素的主次大小为:石膏>水胶比>减水剂。 上述极差分析可知,石膏掺量是影响复合砌块的主要因素,其次是水胶比,再次是减水剂。 为更直观分析各个因素水平变化对抗压强度、抗折强度、软化系数试验指标影响变化情况,分别绘制了抗压强度、抗折强度、软化系数的正交分析点图(图1)。 由图1 可知,随着石膏掺量的增大软化系数逐渐减小, 且在水胶比为0.4、减水剂为1.1%时软化系数达到最高值;随着石膏的掺量增大抗折强度先降低后增大,且在水胶比为0.4、减水剂为1.2%时抗折强度达到最大值;随着石膏的掺量增大抗压强度逐渐减小,且在水胶比为0.4、减水剂为1.2%时抗压强度达到最高值。
2.2 方差分析
方差分析主要考虑将试验条件改变所引起的数据波动与由试验误差所引起的数据波动严格区别开来,并判断所考察因素作用的显著程度,通过spss软件对正交试验结果进行方差分析。
方差分析可以进一步地直观显示各个因素对试验指标影响的显著性。 由表6 方差分析结果可知,石膏对复合砌块的抗压强度、抗折强度、软化系数有非常显著的影响,其次是水胶比,最后为减水剂,与上述的极差分析结果一致。
2.3 石膏掺量对复合砌块抗压强度、软化系数及抗折强度的影响
2.3.1 石膏对复合砌块抗压强度、软化系数的影响
由图1 可知, 石膏替代水泥量从50%、60%、70%、80%时,复合砌块的软化系数和抗压强度逐渐下降,且下降幅度分别为33.33%和20.45%。 这主要是由于水泥中的铝酸三钙与氢氧化钠和水反应生成水化铝酸钙,水化铝酸钙又与石膏反应生成钙矾石。 由于石膏掺量过高产生大量钙矾石造成石膏复合砌块安定性不良,直接影响砌块抗压强度,并且建筑石膏水化为二水石膏的过程理论上只需要18.6%的水,但为了保证浆体有一定的流动性,在含有石膏浆体的搅拌过程中往往加入的水量远远大于理论所需拌合用水量,石膏复合砌块成型后多余的水被保留在砌块体内,当水分蒸发后,复合砌块内部形成多孔结构致使密度减小,强度降低。 并且石膏的水化产物中二水硫酸钙晶体的溶解度较大,石膏复合砌块在水的作用下时造成二水硫酸钙晶体的溶解,破坏了整体结构,造成结构疏松,从而使软化系数大幅度下降。
2.3.2 石膏对抗折强度的影响
随着石膏掺量的增加,石膏复合砌块的抗折强度先降低后增加,但总体上石膏掺量增大对复合石膏砌块的抗折强度呈增大状态,抗折强度相对增加幅度为20.50%。 这主要是由于建筑石膏的水化产物为二水石膏晶体,随着石膏掺量的增加,二水石膏晶体量也不断增加,使得二水石膏晶体之间相互挤压造成晶体之间搭接的密实程度增大,从而增强了石膏复合砌块的抗折强度。
2.4 回归分析经验公式
分别对试验结果的抗压强度、抗折强度、软化系数三种试验指标进行多元线性回归, 可假设线性回归模型为:
式中:yi(i=1,2,3)为试验指标,分别代表抗压强度、抗折强度、软化系数;x1为石膏掺量;x2为水胶比用量;x3减水剂掺量;e为随机误差。
抗压强度线性回归方程:
抗折强度线性回归方程:
软化系数线性回归方程:
由表7 可知,抗压强度和软化系数线性回归方程非常显著,而抗折强度为显著。 由此可以得出:在配合比设计过程中以抗压强度及软化系数为主要参考指标。
2.5 利用回归分析经验公式预测强度值
当石膏替代水泥用量的30%、40%、60%时,固定水胶比, 利用减水剂调节各配合比的拓展度,使每种配合比有较好的和易性和良好的工作状态,配合比见表8。 将表8 中的石膏、水胶比、减水剂用量带入抗压强度线性回归方程中,计算抗压强度与实际测得的抗压强度值做对比,其值见表9。 由表9 可见, 利用回归经验公式计算得到的7d抗压强度值与实测的抗压强度值较吻合,经验公式对于理论计算石膏复合砌块不同配合比抗压强度有一定的适用性和参考价值。
MPa
3 结论
(1)石膏复合砌块抗压强度、抗折强度、软化系数影响程度由大到小依次是: 石膏>水胶比>减水剂,其中,水胶比和石膏是影响复合砌块抗压强度、抗折强度的主要因素;影响复合砌块软化系数最主要的因素是石膏。 石膏替代水泥量不宜大于胶凝材料的60%。
(2) 本试验是中,7d抗压强度大于35.0MPa的共有四组配合比, 分析这四种配合比的软化系数、折压比可知,最佳的配合比为第5 组(A2B1C2),即石膏用量60%,水胶比0.4,减水剂1.1%。
(3) 通过加入适量的石膏, 可以减轻砌块的自重,该砌块可以用于承重墙,大大提高了残渣的利用率,符合资源可持续发展的要求,具有良好的社会效益和环境效益。
摘要：用石膏部分替代水泥作为胶凝材料,钢渣、矿渣作为掺合料,采用正交试验设计方法,将石膏、水胶比、减水剂在三因素四水平的影响下,对砌块的抗压强度、抗折强度及软化系数进行了极差和方差分析;采用多元线性回归分析方法建立基于抗压强度、抗折强度及软化系数的经验公式,并利用建立的抗压经验公式计算结果与实测值进行了对比。结果表明,石膏是影响复合砌块抗压强度、抗折强度及软化系数的主要因素,水胶比次之,减水剂影响程度最小。通过分析得出最佳水平为:石膏用量60%,水胶比0.4,减水剂1.1%。
砌块材料 篇8
2013年1月12日, 成都市墙体材料企业协会在广汉市南兴加气砖厂召开重点加气混凝土砌块生产企业座谈会。成都市经信委唐荣处长、成都市墙体材料行业协会张崇云会长和巫国才秘书长、四川华西绿舍新型墙体材料有限公司张军、成都晶鼎建材机械科技有限公司冯兴成、成都峻城新型建材有限公司麻铁成和梅亚非、成都阿克太新型建材有限公司陈剑伦、广汉市南兴加气砖厂黄勇、各厂技术负责人员共计22人参加会议。期间考察了南兴加气砖厂生产线在自动化配方、自动浇筑、机械切割以及用13 kg蒸汽压力养护等各个流程, 对该厂的成品质量给予了充分肯定。在座谈会上大家认为: (1) 一定要站在行业高度加强质量管理, 把产品质量放在各企业的重要工作来抓, 真正让消费者用上质量稳定可靠的加气混凝土砌块; (2) 充分利用自动化系统, 在材料采购、配方、浇筑、机械切割和足够的养护时间等方面继续加强, 使产品质量更上一个层次; (3) 在市场营销上, 要形成良好的竞合机制, 在信息上相互沟通, 强化行业自律, 严禁以牺牲产品质量用降低价格来参与市场竞争;在市场上要逐步减少佘销机制。降低企业风险; (4) 强化产品养护窑的后期工作, 要保证在入库后至少要达到5 d自然养护后才能出厂。坚决杜绝热炒热卖的行为, 每个厂必须有足够的产品堆场; (5) 积极开展参观学习活动, 为成都市生产高质量加气混凝土砌块起到促进作用。
参会人员认为当前成都市加气混凝土砌块的应用技术、市场有待加大力度开发, 为了防止产能过剩, 建议有关政府部门 (或各区市县经济部门) 不再批准新上项目, 确保当前企业达产生产, 减少投资风险。
砌块材料 篇9
GB 50574中的强制性条文, 第3.1.4条规定“墙体不应采用非蒸压硅酸盐砖 (砌块) ”, 这对于保证建筑工程的质量和安全, 促进新型墙体材料的科学发展和资源的有效利用, 是完全必要的。笔者曾参与该标准送审稿的审查会, 与会专家对此条进行了认真的讨论和推敲, 并多次修改, 最终取得一致意见。
本文拟就水泥混凝土与硅酸盐混凝土的区别、不同的养护制度对硅酸盐混凝土及其制品性能的影响、硅酸盐块体材料发展历程以及国家现行的硅酸盐块体材料的产品标准进行讨论, 以解读“墙体不应采用非蒸压硅酸盐砖 (砌块) ”的规定。并就认真贯彻国家标准, 及早调整产品结构进行讨论。
1 水泥混凝土和硅酸盐混凝土的区别
墙材的块体材料均属混凝土制品, 生产块材的混凝土常用的有水泥混凝土、硅酸盐混凝土和石膏混凝土 (属于气硬性, 这里不作讨论) 。硅酸盐砖 (砌块) , 是硅酸盐混凝土砖 (砌块) 的简称, 属于非烧结墙体材料。其养护制度, 同水泥混凝土制品一样, 有自然养护 (简称自养) 、常压饱和蒸汽养护 (简称蒸养) 和高压饱和蒸汽养护 (简称蒸压) 之分。所谓“非蒸压硅酸盐砖 (砌块) ”, 是指自养和蒸养的硅酸盐砖 (砌块) 。
由于现行有关硅酸盐块体材料的产品标准中, 均未有注明其硅酸盐制品的属性或类别, 而使得非墙材专业人员, 对有的块体材料从产品标准上, 难以辨别其是水泥混凝土块体材料还是硅酸盐混凝土块体材料, 其中尤以粉煤灰混凝土和粉煤灰硅酸盐混凝土生产的块体材料最为突出, 从而对实属非蒸压硅酸盐混凝土的块体材料, 极易被建筑设计或施工人员误认为是水泥混凝土块体材料而用于建筑工程上, 从而给建筑工程的安全和质量留下隐患。
由于块体材料的性能好坏与混凝土的性能密切相关, 因此, 为了便于对“墙体不应采用非蒸压硅酸盐砖 (砌块) ”的解读及对相关问题的说明和讨论, 有必要了解何为水泥混凝土, 何为硅酸盐混凝土, 以及它们之间有什么不同。
1.1 何为水泥混凝土和硅酸盐混凝土
所谓混凝土, 是指由胶凝材料 (无机、有机或复合胶凝材料) 、水、集料, 必要时还有外加剂和矿物掺和料等组分按一定比例合理配料, 经成型、养护硬化后制成的人造石材。简单的说, “混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称”。
混凝土种类繁多, 根据所用胶凝材料的不同分为水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土等等。墙材生产最常用的混凝土有水泥混凝土和硅酸盐混凝土。
1.1.1 水泥混凝土
水泥混凝土是以水泥为胶凝材料的混凝土, 按其体积密度的大小分为:
普通混凝土:干表观密度为2000 kg/m3～2800 kg/m3的水泥混凝土。生产墙体材料所用的普通混凝土, 是以普通砂、石作集料, 干表观密度一般为2 000 kg/m3～2 500 kg/m3。由于其用量最大, 在不会引起误会的前提下通常简称作混凝土;
轻集料混凝土:用轻粗集料、轻砂 (或普通砂) 作集料, 干表观密度不大于1 950 kg/m3的水泥混凝土。
另外, 为了改善水泥混凝土性能、提高工程质量、节省水泥、降低混凝土成本和节约资源, 常在普通混凝土和轻集料混凝土中, 掺入一定量的粉煤灰取代部分水泥, 国家现行工程建设标准《粉煤灰混凝土应用技术规范》 (GBJ 146) 和《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》 (JGJ 28) , 将其称作“粉煤灰混凝土”, 并规定了取代水泥的最大限量及掺用方法。对于生产水泥混凝土块体材料所需要的高强混凝土、高抗冻性混凝土、蒸养混凝土和中、低强度混凝土, 粉煤灰取代水泥的最大限量见表1。
注:1、此处高强混凝土是指大于等于C40的混凝土, 中、低强度混凝土是指小于等于C30的混凝土。
对于高强、高抗冻性和蒸养混凝土, 粉煤灰取代水泥最大限量的规定, 与中、低强度混凝土相比高出较大比例, 显然是为了满足混凝土应具有的高性能的需要。若提高粉煤灰掺量, 应采用超细粉煤灰, 以降低混凝土的水灰比、改善混凝土的孔结构、提高混凝土的密实度, 并应通过试验确定其掺量, 从而实现混凝土的高性能。
那么对于中、低强度混凝土, 粉煤灰取代水泥最大限量规定的原则是什么?下面就此进行讨论。
硅酸盐系列水泥水化时, 水化产物中存在一定比例的Ca (OH) 2结晶。Ca (OH) 2是水泥结石稳定、混凝土耐久的物质基础和标志性矿物。Ca (OH) 2主要由熟料中的C3S等矿物水化生成, 在水泥中掺入适量粉煤灰, 一方面使胶凝材料中熟料含量相应减少, 从而也减少了水化生成Ca (OH) 2的数量。适当减少胶凝材料结石中Ca (OH) 2的数量, 一部分Ca (OH) 2与粉煤灰化合成难溶的矿物, 对改善胶凝材料和混凝土的各项性能, 无疑起到很好的作用, 但Ca (OH) 2含量过低, 则动摇了结石稳定、混凝土耐久的物质基础, 从化学平衡的观点看, 粉煤灰掺量太大, 过多地消耗Ca (OH) 2, 就破坏了平衡, 影响胶凝材料结石的稳定和混凝土的耐久性。
如南京水利科学研究院对中热硅酸盐水泥掺粉煤灰混凝土进行抗碳化性能的研究:“有两组水泥用量都为100 kg/m3, 但粉煤灰的掺量不同, 分别为122 kg/m3 (掺55%) 和233 kg/m3 (掺70%) , 尽管后者水胶比小于前者, 强度高于前者, 但碳化进程却明显快于前者。究其原因是水泥用量相同, 则水化生成的Ca (OH) 2数量也相同, 掺入粉煤灰越多, 火山灰活性反应消耗Ca (OH) 2也越多, 因此, 虽然后一组混凝土的强度高于前一组, 但碱度[Ca (OH) 2]的储备却降低了, 不利于混凝土抗碳化和耐久性”。
显然, 为了保证水泥混凝土抗碳化和耐久性能, 必须保持一定的量的碱度[Ca (OH) 2], 因此, 粉煤灰不能过量的掺入, 否则随着粉煤灰掺量无限制的增加, 水泥石中的Ca (OH) 2矿物将消耗殆尽, 而失去了结石稳定和混凝土耐久的物质基础和标志性矿物Ca (OH) 2, 使混凝土的性质发生质的变化, 转化为硅酸盐混凝土, 此点将在后面做进一步的讨论。
因此, 中、低强度混凝土确定的粉煤灰取代水泥的最大限量, 并且随着混合材的品种和掺量的提高, 水泥中熟料含量减少, 其所允许的最大限量降低, 这是为了使混凝土保持一定的碱度, 以使结石稳定和混凝土耐久的物质基础和标志性矿物Ca (OH) 2保持足够的储备, 从而具有良好的耐久性能。
1.1.2 硅酸盐混凝土
由《硅酸盐辞典》 (1984年, 建筑工业出版社) 和以往的有关教材中所给出的传统的硅酸盐混凝土的定义是:“磨细的硅质材料、石灰、石膏、水等材料, 有时还加入适量的细集料, 经常压和高压蒸汽养护生成以水化硅酸钙为主要产物的混凝土”。因此, 至今普遍认为只有石灰与硅质材料如粉煤灰配制的混凝土才是硅酸盐混凝土, 称作“粉煤灰硅酸盐混凝土”。当用水泥取代石灰作为钙质材料配制的“硅酸盐混凝土”通常会被误认为是水泥混凝土, 以其制成的块体材料就会被误认为是水泥混凝土块体材料, 如普遍将由《粉煤灰混凝土小型空心砌块》 (JC 862-2008) 定义的硅酸盐块体材料———“粉煤灰混凝土小型空心砌块”, 当做“水泥混凝土”块体材料。
国家标准《硅酸盐建筑制品术语》 (GB/T 16753-1997) 给出的硅酸盐建筑制品的定义是:“用硅质材料和钙质材料, 以一定的工艺方法, 在自然或人工水热合成条件下反应生成以水化硅酸钙、水化铝酸钙为主要胶结料的建筑制品”。
国家标准《墙体材料术语》 (GB/T 18968-2003) 中, 关于硅酸盐块体材料的定义是:“以硅质和钙质材料为主要材料, 掺加适量集料和石膏, 经坯料制备、压制 (振动) 成型、养护等工艺制成的砖 (砌块) ”。
何为硅质和钙质材料?国家标准GB/T 18968和GB/T 16753对其作出了明确的规定。
硅质材料:“以SiO2为主要成分的材料。在一定条件下, 能与Ca (OH) 2反应生成以水化硅酸钙为主的胶结料”。硅质材料主要有:粉煤灰、粒化高炉矿渣、煤矸石、尾矿等等。
钙质材料:“以CaO为主要成分的材料。水化后能与SiO2反应生成以水化硅酸钙为主的胶结料”。钙质材料有:水泥、石灰、电石渣、钢渣等。
因此, 根据国家标准关于硅酸盐制品、硅质材料和钙质材料的定义, 硅酸盐混凝土的定义应表述为:“以硅质和钙质材料为主要材料 (或为胶凝材料) , 掺加适量集料、石膏或外加剂, 经自然、常压蒸汽或高压蒸汽养护生成以水化硅酸钙为主要胶结料 (或为主要水化产物) 的混凝土”。那么, 判定某一混凝土是否是硅酸盐混凝土的主要依据, 应是其水化产物组成, 而非钙质材料是“石灰”还是“水泥”。
1.2 水泥混凝土和硅酸盐混凝土的养护制度与水化产物
1.2.1 水泥混凝土及其制品的养护制度与水化产物
水泥混凝土及其制品在不同的养护制度下, 胶凝材料的水化反应速度存在较大差异, 随着养护温度的升高, 硅酸盐的溶解度增大, 水化反应加速。对硅酸盐水泥Ca (OH) 2析出量及结合水量的测定表明, 80℃蒸养与20℃时的水化过程相比, 水化反应速度加速了5倍。100℃时加速了9倍。但水化进行过程中的总规律未发生根本变化, 所生成的水化产物基本相同。可生成四种以上既有低碱的又有高碱的不同类型和不同C/S的水化硅酸钙凝胶C-S-H及Ca (OH) 2为主的水化产物, 另外还有钙矾石即三硫型水化硫铝酸钙和单硫型水化硫铝酸钙的固溶体以及其他产物。其形成的坚硬石状体称为水泥结石。其中Ca (OH) 2是水泥结石稳定和混凝土耐久的基础和标志性矿物, 而使混凝土具有良好的耐久性能。
因此, 对于水泥混凝土及其块体材料, 无论采用自然养护, 还是采用常压蒸汽养护, 或者采用高压蒸汽养护, 对其性能的影响不大。故水泥混凝土块体材料国家现行标准《普通混凝土小型空心砌块》 (GB8239) 、《轻集料混凝土小型空心砌块》 (GB 15229) 、《混凝土实心砖》 (GB/T 21144) 、《非承重混凝土空心砖》 (GB/T 24492) 、《混凝土多孔砖》 (JC 943) 等, 均未对其所定义的块体材料应采用那一种养护制度提出要求。
鉴于上述原因, 在《墙规》中没有对水泥混凝土块体材料提出养护制度的要求, 仅在“表3.2.2-3块体材料的最低强度等级”中, 对普通混凝土小型空心砌块、轻集料混凝土小型空心砌块和混凝土砖 (包括实心砖、多孔砖和空心砖) 等水泥混凝土块体材料用于墙体时, 提出了最低强度等级要求。
1.2.2 硅酸盐混凝土及其制品的养护制度与水化产物
硅酸盐混凝土及其制品的养护制度有自然养护、常压蒸汽养护和高压蒸汽养护之分。其硅质-钙质胶凝材料, 充分水化后的水化产物或者说生成的胶结料总的来说:是以结晶度极差的水化硅酸钙凝胶 (C-S-H) 、Ⅰ型水化硅酸钙[CSH (Ⅰ) ]和托勃莫来石 (C5S6H5) 等低碱度的水化硅酸钙系列产物为主, 还有水化铝酸钙 (C3AH6) 、水石榴石 (C3ASnH6-2n) 、钙矾石即三硫型水化硫铝酸钙 (3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O) 和单硫型水化硫铝酸钙 (3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O) 等水化产物。
硅质-钙质胶凝材料随养护制度的不同, 主要是养护温度的不同, 胶凝材料的水化产物和结晶度有明显的不同, 致使其性能有显著差异。表2为不同养护制度下, 硅酸盐混凝土及其块体材料胶凝材料的水化产物组成。
粉煤灰硅酸盐制品当钙质材料为石灰 (或电石渣) 时, 需采用高压或常压蒸汽养护。
下面以粉煤灰为例来说明粉煤灰、矿渣、磷渣等工业废渣硅酸盐混凝土水化反应过程及产物。
组成粉煤灰玻璃体的基本单元有硅氧四面体、铝氧四面体等多种网络形成体, 具有较高聚合度, 玻璃体结构牢固, 活性较低。因此, 粉煤灰等工业废渣的水化, 首先是碱性激发剂———石灰或水泥熟料的水化, 提供了OH-, OH-进入到磷渣玻璃体空穴中, 促进磷渣玻璃体的分散和分解, 然后是粉煤灰在碱性激发剂的水化产物Ca (OH) 2相与硫酸盐激发剂共同作用下, 解聚并发生和加速化学反应过程。
当采用石灰做钙质材料时, CaO首先发生水化反应生成Ca (OH) 2, 其水化反应方程式如下:
当采用水泥做钙质材料时, 水泥熟料中的主要矿物成份硅酸三钙 (3CaO·SiO2) 、硅酸二钙 (2CaO·SiO2) 发生水化反应生成Ca (OH) 2, 其水化反应方程式如下:
3CaO·2SiO2·3H2O系水化硅酸钙凝胶记作C-S-H, 其既有高碱的又有低碱的多种不同类型的水化硅酸钙凝胶。
粉煤灰中的活性SiO2和Al2O3, 在碱性环境中在石膏等激发剂的作用下, 与Ca (OH) 2发生二次水化反应, 反应式如下:
由式 (4) 生成的低碱水化硅酸钙凝胶C-S-H, 随养护制度的不同有结晶度极差的水化硅酸钙凝胶 (C-S-H) 、结晶度较差的Ⅰ型水化硅酸钙[CSH (Ⅰ) ]及托勃莫来石 (C5S6H5) 和硬硅钙石结晶等低碱度的水化硅酸钙系列产物。
由式 (5) 生成的水化铝酸钙, 初期阶段常以C3AH6形式存在, 在石膏存在的条件下, 很容易转化为三硫型水化硫铝酸钙, 即钙矾石AFt:
钙矾石具有微膨胀作用, 适量钙矾石的产生, 有利于提高砖的密实度和物理力学性能。在蒸压条件下, 石膏含量低时, 可转化为单硫型水化硫铝酸钙AFm。
当以水泥做钙质材料时, 随着水化反应的进行, 当溶液中的Ca (OH) 2消耗殆尽, 溶液碱度降低, 由硅酸三钙和硅酸二钙水化生成的强度低的高碱水化硅酸钙, 就要继续水化转化为低碱水化硅酸钙凝胶C-S-H, 并析出Ca (OH) 2。析出的Ca (OH) 2则重复式 (4) 的二次水化反应过程, 生成低碱水化硅酸钙凝胶。高碱水化硅酸钙转化的低碱水化硅酸钙凝胶C-S-H和新生成的水化硅酸钙凝胶, 有利于砖强度的提高。
因此, 粉煤灰与钙质材料水化的主要产物如前所述。随着养护制度的不同, 水化产物组成不尽相同 (见表2) 。
若采用高压蒸汽养护, 可不加或加少量石膏。则生成如表2所示的蒸压制品项下所列水化产物, 其具有较高的结晶度。
若采用常压蒸汽养护, 则需加入一定比例的石膏或外加剂。则生成如表2所示的蒸养制品项下所列水化产物, 其结晶度很差。
粉煤灰硅酸盐制品当钙质材料采用水泥时, 可进行自然养护, 尚需加入石膏或激发剂。加水后首先水泥进行水化反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等凝胶, 并能形成Ca (OH) 2晶体。凝胶能够胶结分散的粉煤灰颗粒和集料等, 形成不可逆胶化和硬化, 从而使制品具有早期强度, 这是硅酸盐混凝土及其块体材料实现自然养护———免蒸免烧的基础。由于大量粉煤灰的掺入, 使最终的水化产物中, 水泥结石稳定、混凝土耐久的物质基础和标志性矿物———Ca (OH) 2不复存在, 高碱水化硅酸钙转化为低碱水化硅酸钙, 生成如表2所示的自养制品项下所列以水化硅酸钙为主的水化产物, 结晶度极差。
硅酸混凝土及其制品的水化产物及其结晶度, 随着养护制度的不同有显著差异, 而不是由钙质材料是“石灰”, 还是“水泥”来决定的。在一定范围内, 水化产物结晶度越高混凝土及其制品性能越好。因此, 养护制度对硅酸盐混凝土及其制品的性能有显著影响。
1.3 小结
综上所述, 水泥混凝土和硅酸盐混凝土的区别, 在于它们的胶凝材料的水化产物具有显著差异。
水泥混凝土胶凝材料的水化产物, 是以既有低碱的又有高碱的不同类型和不同C/S的水化硅酸钙凝胶C-S-H及结晶和半结晶的Ca (OH) 2为主要的水化产物。其中Ca (OH) 2是混凝土耐久的物质基础和标志性矿物。
硅酸盐混凝土硅质———钙质胶凝材料的水化产物, 无论钙质材料, 是采用“石灰”, 还是采用“水泥”, 均以低碱度的水化硅酸钙系列产物为主要水化产物。为了提高其耐久性能, 就应采用高压蒸汽养护, 以提高水化产物的结晶度。
因此, 我们可以通过混凝土胶凝材料的水化产物, 特别是有、无混凝土耐久的物质基础和标志性矿物———Ca (OH) 2, 来区分和辨别是水泥混凝土还是硅酸盐混凝土以及由它们制成的块体材料。
2 不同养护制度对硅酸盐混凝土及其块体材料性能的影响
如上所述, 硅酸盐混凝土的胶凝材料在不同的养护制度下, 有着不同的水化产物, 不同的水化产物具有不同的物理力学性能以及不同的抗碳化、抗冻和抵抗干燥收缩的性能, 因此, 不同的养护制度对硅酸盐混凝土及其块体材料的性能有着重要影响。
2.1 养护制度对力学性能的影响
硅酸盐混凝土及其制品水化生成的低碱水化硅酸钙凝胶, 主要有结晶度较差的呈纤维状的Ⅰ型水硅酸钙CSH (Ⅰ) , 其具有较高的抗压强度, 是硅酸盐混凝土中最主要的水化产物之一, 是对强度贡献最大的水化产物。在合理的蒸压制度条件下, 结晶度较差的CSH (Ⅰ) 可以逐渐转变为结晶良好的托勃莫来石C5S6H5, 亦是硅酸盐混凝土最主要的水化产物, 其强度比CSH (Ⅰ) 低, 但是, 当托勃莫来石晶体具有合理的比例, 在结晶差的CSH (Ⅰ) 中穿插一些托勃莫来石, 其强度比单一CSH (Ⅰ) 试件高出约一倍。另外, 硬硅钙石收缩小抗折强度高。因此, 从表2不同养护制度的水化产物可以看出, 蒸压制品与蒸养和自养制品相比, 具有高的抗压和抗折强度, 表3的实验数据可对此作出证明。
2.2 养护制度对碳化性能的影响
暴露于大气中的硅酸盐材料, 经常受到空气中的碳酸气、湿气的作用, 即碳化作用, 而导致硅酸盐材料的结构和物理力学性质的变化。
实验研究表明, 托勃莫来石碳化6个月后强度提高40%, CSH (Ⅰ) 碳化6个月强度下降20%, 显然, 托勃莫来石的抗碳化性能明显好于Ⅰ型水化硅酸钙。
水石榴石的组成是可变的, 其通用式是C3ASnH6-2n, 它是C3AH6中的H2O部分的被SiO2取代而形成的, 其中一个SiO2可取代两个H2O。水石榴石的组成与水热处理温度有关, 温度愈高, 其组成中含有SiO2的程度愈高, 抗碳化性能随之增高。在蒸压条件下n>2, 可形成抗碳化性能良好、碳化速度极慢、组成为C3ASH4-C3AS2H2系列的水石榴石晶体。在蒸养条件下n<2, 生成的水化石榴石, 抗碳化性能远不如蒸压条件下的。在自养条件下没有水石榴石生成。
三硫型水化硫铝酸钙的抗碳化性能较差, 碳化速度较快, 碳化后密实度减小, 强度急剧降低。单硫型水化硫铝酸钙则相反, 碳化后密实度增加, 强度大幅度提高。
另外, 科学研究和实践表明, 高碱性水化硅酸钙的碳化稳定性要比低碱性的高;单硫型水化硫铝酸钙 (含12个结晶水) 的碳化稳定性要比三硫型水化硫铝酸钙 (含32个结晶水) 的高;相同碱度的水化物, 蒸压的碳化稳定性比蒸养的高, 蒸养的则比自然养护的要高。
因此, 从表1中硅酸盐制品在不同养护制度下胶凝材料的水化产物组成可知, 自然养护的硅酸盐制品的抗碳化性能, 不如蒸养硅酸盐制品, 更不如蒸压硅酸盐制品。图1为非蒸压制品的碳化裂缝。
2.3 养护制度对抗冻性能的影响
硅酸盐制品的抗冻性能, 不仅与成型设备的选择、原料的选用及配合比有关外, 还与水化产物组成密切相关, 亦可以说与养护制度有关。
科学研究表明, 混凝土中胶凝材料结石中各种水化产物的抗冻性能不尽相同, 就矿物成分而言, 其抗冻性的大小按以下顺序排列:
水化硅酸二钙[CSH (B) ]>水化硅酸二钙[CSH (C) ]>硬硅钙石>托勃莫来石 (C5S6H5) >Ⅰ型水化硅酸钙[CSH (Ⅰ) ]>水化硅酸钙凝胶 (C-S-H) >水化铝酸钙 (C3AH6) 。
因此, 由表1可以看出, 自养硅酸盐制品的抗冻性能不如蒸养制品, 更不如蒸压制品。
工程实践表明:墙体材料的抗冻性能低劣是导致砌体劣化的主要原因, 甚至直接威胁建筑的安全。为了强化墙体材料的抗冻性能要求, 以适应我国寒冷及严寒地区的工程应用, 《墙规》对不同地区墙体材料的抗冻性能指标作出明确规定:夏热冬暖地区为F15、夏热冬冷地区为F25、寒冷地区为F35、严寒地区为F50。材料的抗冻性指标的高低, 不仅能评价材料的应用, 尤其是在寒冷及严寒地区的应用效果, 还可表征材料的最终水化生成物的反应水平及其内在质量的优劣。即使采用高压蒸汽养护, 如养护制度不到位, 生产过程中的水化反应不彻底, 将导致块体材料的抗冻性能降低, 这将成为墙体劣化的重要原因之一, 甚至直接威胁建筑的安全, 此类工程事故已为数不少。图2为养护制度不到位的蒸压粉煤灰砖冻融试验后的冻害表现。
2.4 养护制度对干燥收缩的影响
硅酸盐混凝土及其制品的干燥收缩不仅与混凝土的密实度有关, 亦与硅酸盐混凝土的胶凝材料结石———硅酸盐石的矿物组成即水化产物组成密切相关。硅酸盐混凝土及其块体材料的水化产物有晶体、半晶体和胶体之分, 其中晶体不受干燥条件的影响, 水化产物的结晶度越高, 抗干缩能力就越好。
有关研究表明, 在充分水化的蒸压粉煤灰制品的硅酸盐石中, 水化硅酸钙系列产物中, 结晶良好的托勃莫来石、硬硅钙石和水石榴石晶体约占40%左右, 而使蒸压粉煤灰砖具有较高的结晶度。而水化充分的自然养护和常压蒸汽养护的胶凝材料, 水化生成的水化硅酸钙系列产物由于反应温度低, 没有结晶良好的托勃莫来石、硬硅钙石, 而是以水化硅酸钙凝胶胶体为主。在水化硅酸钙凝胶胶体所占据的空间中, 有约为凝胶体积28%的凝胶孔, 这些孔中吸附有大量的水, 这种水分干燥时极易失去, 当这些凝胶脱水时, 而引起体积缩小, 制品收缩, 是导致墙体干缩变形和产生裂纹的主要原因之一。
因此, 根据蒸压、蒸养和自养粉煤灰硅酸盐制品的水化产物组成可知, 自然养护制品抵抗干燥收缩变形的能力不如蒸养制品, 更不如蒸压制品。
表3给出了高压蒸汽养护和常压蒸汽养护以及高压蒸汽养护的养护时间相同压力不同时, 对硅酸盐砖的力学性能及干燥收缩的实验结果。
从表3试验结果可看出:采用高压蒸汽养护的硅酸盐砖的物理力学性能和干燥收缩性能要明显好于常压蒸汽养护的制品;采用高压蒸汽养护, 在相同的养护时间条件下, 随着养护压力的提高, 砖的抗压、抗折强度随之提高, 干燥收缩值随之降低。以此, 表明硅酸盐砖的养护制度对其物理力学性能和干燥收缩性能有重要影响。
2.5 小结
综上所述, 随着硅酸盐制品养护制度的不同, 水化产物的矿物组成有明显的不同, 养护温度越高, 水化反应越充分, 水化产物越多、结晶度越高, 其力学、耐久性和抵抗干燥收缩等性能越好。同时不难看出, 硅酸盐制品中有托勃莫来石晶相存在很重要, 它不仅对强度有好处, 而且对抵抗干燥收缩和提高抗碳化、抗冻性能都是非常有用的。
显然, 养护制度对硅酸盐制品的物理力学、耐久和抵抗干燥收缩等性能有着重要影响, 自然养护不如蒸养的, 蒸养的不如蒸压的, 且差异显著。因此, 应大力发展蒸压硅酸盐块体材料。
加气混凝土砌块施工质量控制 篇10
关键词加气混凝土；特性；施工；质量控制
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0141-01
加气混凝土砌块是一种新型的建筑材料，主要用纯水泥化学加气，以水泥浇结，粉煤灰为主要原料制成。在我国推行建筑节能的背景下，在建筑工程得到了广泛的运用。
1加气混凝土砌块的优缺点
加气混凝土砌块具有许多优点：①自重轻，其干密度只有600kg/m3，密度非常小，可以有效的减轻自身的重量，减小基础和结构的投入，提高抗震性，具有较高的强度利用系数，可以达到3.5MPa-7.5MPa；②耐火性能好，加气混凝土所用的材料为无机物，不燃烧，不会产生有毒气体；③保温性能好，加气混凝土的导热系数一般仅为粘土砖的1/4-1/5，其墙厚200mm，相比砖墙的370mm厚，具有节约材料明显的优势；④易于加工，加气混凝土为多孔材料，能锯、可刨、可钉，能在制造过程中加钢筋，给施工带来了极大的方便；⑤取材方便，加气混凝土砌块可利用工业废料，价格低廉，有利于降低建筑成本。
但是，加气混凝土具有一定的弱点，如吸水性强、散水性差、湿胀干缩等，在干湿多变的地区和局部融冻的地区，易于破坏，如果加气混凝土砌块施工不当，容易造成抹灰过程中出现裂缝，引起渗漏，抹灰面开裂、空鼓等质量问题，影响到建筑的整体效果。
2加气混凝土质量问题原因分析
在砌筑中，没有控制所用砂浆的质量，使得砂浆的配合比不符合设计要求，砂浆保水性差、干缩性大、粘结力差，当加气混凝土砌块砌筑完成后，容易出现裂缝；施工人员砌筑不熟练，组砌不合理，水平标高控制不当，砌块的灰缝过大，水平灰缝砌筑不平顺，砌筑砂浆饱满度不够，导致砌筑完成后，整体效果差；施工人员没有按照标准进行施工，而是根据自己的想法砌筑，造成砌筑的砌块不符合构造要求，如出现了过高过长的墙，而没有设置拉结筋或拉结筋的长度不符合要求，一般设置的拉结筋没有弯钩，或拉结筋的间距过大，都会造成墙体裂缝；施工单位为了赶工期，没有控制每日砌筑高度，或在雨天没有注意到砌筑墙体的稳定性，导致砂浆干硬过长中不能承受上部墙体的重量，导致墙体变形或倒塌；下雨砌筑中，砌块吸水过多，不能充分吸收砂浆中的水分，导致砂浆的粘结力下降，当墙体上方出现了微小的震动，都会导致墙体裂缝；在墙体砌筑前需要对基层进行处理，若没有这个工序，就相当于基础没有打牢，基层的杂质将会影响到墙体和砂浆的有效粘结，若基层没有洒水湿润，砂浆失水不能有效的硬化，导致抹灰层出现空鼓开裂等质量问题；抹灰质量控制不严，出现了厚薄不均的情况，在抹灰的自重作用下，部分砂浆会脱离基层，出现拉裂裂缝；没有做好抹灰层的养护工作，导致抹灰层失水过快，导致砂浆干缩出现裂缝。
3施工质量控制措施
3.1施工前
施工前，做好加强混凝土砌块的验收工作，保证砌块产品的龄期不得小于28d，且符合加气混凝土砌块的各项标准，进场后材料管理人员应该做好记录。砌块属于易碎产品，应该堆放在平整的场地上，由于砌块具有吸水性，应该做好堆放场地的排水工作和干燥工作，防止雨水淋湿，防止各种杂质污染砌块。为了确保加气混凝土砌块的质量，应该在砌块进行施工前做好复检工作，防止不合格的产品用在工程上；做好砌块的尺寸、外观检查，保证各项指标符合设计要求。在混凝土砌块装卸过程中，应该避免倾斜和抛掷，避免砌块损坏，应该分块卸载，轻拿轻放，并按照品种、规格、强度分别堆放整齐，高度不得超过1.5m。为了保证砌块砌筑的强度，在砌筑前一定要清除砌块上的杂质、油污、泥土等；由于加气混凝土砌块是多孔材料，具有一定的吸水性，需要在砌筑前一天，派专人进行洒水湿润，一般以渗入表层0.8cm-1.2cm为宜，砌筑时砌块的含水率控制在15%-20%；在砌筑前，应根据设计尺寸、砌块模数、水平灰缝宽度，进行砌块排列，可以保证砌筑的质量。
3.2施工过程控制
1）砌筑施工。在砌筑施工中，一定要按照国家标准和规范进行施工，砌筑砂浆选用粘结性能好的专用砂浆，其强度不得小于M5，砂浆要具有良好的保水性，且要保证砌筑过程中的砂浆的饱满度，严禁先干砌后在灌缝；为了消除主体结构和围护墙体之间温度变化出现的收缩裂缝，砌块与墙柱之间必须设置拉结筋，竖向间距为500mm-600mm/根，两端深入墙内不得小于800mm，另外每砌筑1.5m时，应采用两根通长的拉结筋，以防止收缩拉裂墙体。
在跨度或高度较大的墙中设置构造梁柱，一般当墙体长度超过5m，可在中间设置钢筋混凝土构造柱，当墙体高度超过3m（≤120厚墙）或4m（≥180厚墙）时，可在墙高中腰处增设钢筋混凝土腰梁；加气混凝土外墙墙面水平方向的凹凸部位（如脚线、出檐、窗台等），要做好泛水和滴水，以避免积水；砌筑过程中，需要对砌块进行切割时，应该使用专用工具进行切割，不得用瓦刀或斧子砍劈，门窗洞口砌筑的砌块应该是整块；做好砌筑的排数和皮数的计算工作，可在墙根部预先浇筑一定高度的与墙体等厚的素混凝土，砌筑两皮红砖，使最上一皮留出大约20mm的间隙，以便采用与原砌块同种材质的小砌块斜砌，挤紧混砌。
每日砌筑高度应该不得超过1.3m，以免砂浆干硬过程中，不能承受上部重量，导致墙体倾斜或倒塌，当砌至离梁底200mm-260mm时，停止砌筑，待墙体稳定后再用砌块斜竖砌筑剩余高度，以保证砌块与梁底灰浆饱满，不留空隙。
2）墙体抹灰。由于加气混凝土砌块本身具有吸水性，特点是吸水先快后慢、延续时间长，弹性模量及强度较低的特点，因此在抹灰工程中只有正确采取施工方法，才能保证饰面的质量。
在抹灰工程前，应该首先清理墙体表面的粉末渣屑，并用自来水清洗表面的浮灰、砂浆等杂物，然后根据抹灰厚度做灰饼并冲筋；为了保证抹灰面与基层间的粘结能力，抹灰前，需要对墙体表面进行甩浆处理，具体方法为：用细砂拌制1：0.5水泥建筑胶浆对墙体表面进行甩浆处理，并及时养护，待浆面凝结达到一定强度后方可进行抹灰，对填充墙与柱、梁、板相交处易形成抹灰裂缝、空鼓的部位，直接提前刷界面剂。在砌块墙与混凝土柱、梁及构件接触处，用C20细石混凝土或砂浆补齐，缝宽20mm-60mm范围内应设置防裂网；加气混凝土墙体抹灰可分为基层和面层做法，基层抹灰宜采用与加气混凝土强度接近的混合砂浆，抹灰必须分层进行，每层抹灰间歇不得小于24h，抹灰分层接茬处，先施工的抹灰层应稍薄，结合部要均匀接茬，面层的做法为待基层终凝后，面层施工时，应注意墙面面积较大时，为避免墙体抹灰层开裂，先在底层抹灰面上喷防裂漆，在墙体易被水渗漏的地方抹上防水砂浆，并保证抹面材料与基层的粘结力。
4结语
在建筑工程中，加气混凝土砌块施工质量问题时有发生，抹灰开裂、空鼓、脱落等现象严重影响了建筑物的整体性能。我们要结合加气混凝土本身的特性，全面考虑砌块特点及抹面的特殊性，合理的进行设计施工，做好每一个环节的监督管理工作，严格控制施工质量，才能从根本上消除质量隐患，保证工程的施工质量。
参考文献
[1]倪文进.加气混凝土砌块墙体抹灰裂缝的原因和控制,山西建筑,2008.
[2]杨飞腾.浅谈加气混凝土砌块墙体施工质量控制,建设工程,2009.