蒸壓粉煤灰磚砌體砌筑砂漿試驗(yàn)性能研究

湯峰　劉鍵　談力

摘 要：我國(guó)電廠廢料粉煤灰和農(nóng)業(yè)廢料油菜秸稈產(chǎn)量巨大，亟待合理利用。利用粉煤灰制成的蒸壓粉煤灰磚具有節(jié)土、節(jié)能、環(huán)保利廢等多方面的優(yōu)勢(shì)，但與砌筑砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度比黏土磚要低，導(dǎo)致砌體抗剪強(qiáng)度較低。本研究通過將農(nóng)業(yè)廢料油菜秸稈纖維化，按設(shè)計(jì)比例摻入砌筑砂漿，研究其對(duì)砌筑砂漿的性能的影響，以期為農(nóng)業(yè)廢料的處理及新型環(huán)保建筑材料的研究提供參考。

關(guān)鍵詞：油菜秸稈纖維；砌筑砂漿；抗剪強(qiáng)度

中圖分類號(hào)：TU522.1+9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）33-0205-02

1 前 言

蒸壓粉煤灰磚通常具有較高的抗壓強(qiáng)度，一般可達(dá)15～

20 MPa，且具備良好的耐久性和耐水性能，但由于其表面光滑、摩擦力小，降低了砂漿與磚的粘結(jié)作用，使得蒸壓粉煤灰磚砌體的抗剪強(qiáng)度較低，這對(duì)蒸壓粉煤灰磚的推廣和應(yīng)用于震區(qū)起到了阻礙作用。目前主要有兩種改善蒸壓粉煤灰磚砌體抗剪性能的方法：

一是采用專用砌筑砂漿。專用砌筑砂漿具有優(yōu)越的性能，顯著改善蒸壓粉煤灰磚與砂漿之間的粘結(jié)面作用，明顯提高砌體抗剪強(qiáng)度，據(jù)試驗(yàn)結(jié)果表明，使用專用砂漿砌筑的蒸壓粉煤灰磚砌體的抗剪強(qiáng)度能達(dá)到并超過普通燒結(jié)磚砌體的抗剪強(qiáng)度。

二是改變磚表面形態(tài)增加磚表面摩擦力。本實(shí)驗(yàn)旨在通過設(shè)計(jì)蒸壓粉煤灰磚砌筑砂漿，將纖維化的農(nóng)業(yè)廢料油菜秸稈按設(shè)計(jì)比例摻入砌筑砂漿，增大表摩擦力，并研究其對(duì)砌筑砂漿的性能的影響，以期為農(nóng)業(yè)廢料的處理及新型環(huán)保建筑材料的研究提供參考。

2 蒸壓粉煤灰磚砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)

2.1 試驗(yàn)原材料

水泥：江西印山臺(tái)水泥有限公司生產(chǎn)的32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，比表面積360 m2/kg，實(shí)測(cè)強(qiáng)度34.2 MPa。

砂：天然河砂，粒徑小于4.75 mm，細(xì)度模數(shù)為2.6。

油菜秸稈纖維：選用已脫粒油菜秸稈，日曬28 d。

采用粉碎機(jī)纖維化為絲狀短桿，長(zhǎng)度3～5 mm，直徑不固定。

拌合水：飲用自來水。

2.2 砂漿配比設(shè)計(jì)

試驗(yàn)水灰比為0.5，砂漿配和比水泥：水：砂為534 kg/m3：

268 kg/m3：800 kg/m3。

稠度和分層度的測(cè)定是按照J(rèn)GJ/70-2009《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[1]的規(guī)定進(jìn)行，試驗(yàn)過程中實(shí)測(cè)值為52～

74 mm，試驗(yàn)根據(jù)油菜秸稈纖維摻量（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）分為5組，詳見表1。

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 養(yǎng)護(hù)及抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

纖維摻量，見表1。

砂漿成型、養(yǎng)護(hù)及性能測(cè)試按照J(rèn)GJ/70-2009《建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定進(jìn)行?？箟簭?qiáng)度試驗(yàn)使用數(shù)控萬能壓力機(jī)，連續(xù)均勻地加荷（控制加載速度為0.5～1.5 kN/s），直至試件破壞，并記錄過程和最終形態(tài)以及破壞荷載。試件最終形態(tài)，如圖1所示。

3.2 油菜秸稈纖維摻量對(duì)砂漿抗壓性能的影響

在同等條件下，制作5組試樣，按摻入量為0%，0.3%，0.6%，0.9%，1.2%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）分別分成A，B，C，D，E組。按設(shè)計(jì)強(qiáng)度

5 MPa，7.5 MPa，10 MPa分別編號(hào)為A1，A2，A3～E1，E2，E3。每組3塊共計(jì)15組45個(gè)試件。取三個(gè)試件平均值作為結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果，見表2。砂漿立方體試件抗壓強(qiáng)度應(yīng)精確至0.1 MPa。當(dāng)三個(gè)測(cè)值的最大值或最小值中如有一個(gè)與中間值的差值超過中間值的15%時(shí)，則把最大值及最小值一并舍除，取中間值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值；如有兩個(gè)測(cè)值與中間值的差值均超過中間值的1 5%時(shí)，則該組試件的試驗(yàn)結(jié)果無效。

根據(jù)表2的數(shù)據(jù)，隨著油菜秸稈纖維摻入量的增加，實(shí)測(cè)強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，如圖2所示

3.3 砂漿配合比結(jié)果分析

①砂漿制備應(yīng)根據(jù)稠度80 mm（+10 mm）來確定用水量，記錄稠度。本試驗(yàn)將配合比及用水量確定，根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果可以說明達(dá)到同樣的稠度時(shí)，隨著油菜秸稈纖維摻入量的增加，用水量增加。說明油菜秸稈纖維具有增水減稠的作用。這是因?yàn)橛筒私斩捓w維本身具有引起作用，可以增加砂漿與塊體接觸面的摩擦，改變砂漿的流動(dòng)性，使砂漿和易性減弱。

②在同一設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)下，隨著油菜秸稈纖維摻入量的增加，砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度有所下降。砌筑砂漿強(qiáng)度隨油菜秸稈纖維摻入量增加而下降的趨勢(shì)隨著設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度等級(jí)的提高更加明顯。

4 結(jié) 語

①根據(jù)作者以往研究[2]，蒸壓粉煤灰磚砌塊專業(yè)砂漿分為兩大類，一類砂漿為上海泖宇專用砂漿和上海雷恩專業(yè)砂漿，此類砂漿拌合時(shí)無需摻入砂粒，砌筑時(shí)的流動(dòng)性較大，因此，流入孔洞中的砂漿增多，使得砂漿的銷鍵作用顯著。雖明顯提高蒸壓粉煤灰磚砌體抗剪強(qiáng)度，但材料消耗也增多了，急需改進(jìn)。砂漿摻入油菜秸稈纖維后，砂漿的稠度降低，流動(dòng)性能明顯降低，作者的下一步研究將結(jié)合此結(jié)論，在專業(yè)砂漿中摻入油菜秸稈纖維，研究此類砂漿的力學(xué)性能。

第二類專業(yè)砂漿原料為水泥、細(xì)骨料（砂）、粉煤灰、脫硫石膏、外加劑（纖維素醚+可再分散乳膠粉）以及拌合水；纖維素醚具有增稠保水的作用，防止新拌砂漿分層離析，使其具有良好的工作性能，可再分散乳膠粉用于改善砂漿柔韌性和粘結(jié)強(qiáng)度，并能提高砂漿施工性能，改善流動(dòng)性[3]。作者的下一步研究將在此類專業(yè)砂漿中摻入油菜秸稈纖，以期減少外加劑的用量。

②在同一設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)下，隨著油菜秸稈纖維摻入量的增加，砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度有所下降。砌筑砂漿強(qiáng)度隨油菜秸稈纖維摻入量增加而下降的趨勢(shì)隨著設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度等級(jí)的提高更加明顯。作者的下一步研究將改變油菜秸稈纖維的摻入形式，以期降低水泥或細(xì)骨料用量，且保持砂漿強(qiáng)度不改變。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ/70-2009，建筑砂漿基本性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 湯峰.蒸壓粉煤灰磚砌體基本力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大 學(xué)工學(xué)院，2007.

[3] 陳晨.蒸壓粉煤灰磚專用利廢砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)及砌體力學(xué)性能 試驗(yàn)研究[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2013.