閱讀 4826 次 磚底模改為鋼底模的研究報告

 

 

李  榮

（陜西省建筑科學研究院，陜西  西安  710082）

    砂漿強度等級是影響砌體抗壓抗剪等力學性能的重要指標之一，而砂漿強度等級又與砂漿試塊成型時所用底模有直接的關系。JGJ70－90《建筑砂漿基本性能試驗方法》是我國應用最早的一本砂漿試驗方法標準，其編制時根據(jù)我國工程實際及前蘇聯(lián)砌體規(guī)范中采用吸水率不大于15%，含水率不大于2%的燒結(jié)磚做底模的情況，做出所用底模為吸水率不小于10%，含水率不大于2%的普通粘土磚的規(guī)定。《磚石結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GBJ3－73第二章第三條規(guī)定用鋼模，下襯磚底模，80年代對該規(guī)范進行了修訂改為《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GBJ3－88第2.1.1條未對砂漿試塊制作所用底模做出明確規(guī)定，但實際操作是按普通粘土磚為底模來進行的。隨著新型砌體材料的發(fā)展，該標準在90年代進行了修訂，引入新型砌體材料，如：蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、輕集料混凝土砌塊及混凝土小型空心砌塊灌孔砌體的計算指標，并在該規(guī)范GB50003－2001第3.1.1條注3規(guī)定：確定砂漿強度等級時應采用同類塊體為砂漿試塊底模。其他標準如：《砌體工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50203－2002、《混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程》JGJ/T14－2004、《混凝土小型空心砌塊建筑砂漿》JC 860－2000《砌筑砂漿配合比設計規(guī)程》JGJ98－2000，雖然沒有明確采用什么樣的底模，但在標準中明確規(guī)定引用JGJ70－90《建筑砂漿基本性能試驗方法》，而《蒸壓灰砂磚砌體設計與施工規(guī)范》CECS20：90則明確規(guī)定砂漿底模采用含水率不大于2%的灰砂磚，造成了設計單位、施工單位、材料檢測單位、質(zhì)量監(jiān)督單位所選取的方法各不相同，而不同的方法確定的砂漿強度等級有很大差別，從而大大影響了砌體的質(zhì)量，降低了結(jié)構(gòu)安全度或造成材料的浪費，為此針對不同底模對砂漿強度的影響進行了試驗研究。

 

    為了解制作砂漿試塊時，燒結(jié)普通磚底模含水率對砂漿強度的影響，原國家標準《磚石工程施工及驗收規(guī)范》GB203－83修編組曾委托有關單位進行了采用普通磚作砂漿試塊底模，磚的含水率對砂漿立方體抗壓強度有何影響的對比試驗，試驗結(jié)果如下圖：

 

 

    有學者研究表明，水泥水化所需的水大約為水泥重量的20％左右，為獲得良好的工作性，砂漿中必須加入較多的水，當砂漿硬化后，多余的水份就殘留在砂漿中形成孔穴或蒸發(fā)后形成氣孔，這大大減少了砂漿抵抗荷載的實際有效斷面，降低了強度。而砂漿試塊制作時，底模吸水速率不同，吸取砂漿中多余水份的數(shù)量也有所不同，砂漿試塊成型后，吸水速率快的底模硬化前期吸去砂漿中的水份越多，砂漿硬化后期自然蒸發(fā)掉的水份越少，砂漿試塊的強度越高。有學者對普通粘土磚、混凝土磚、蒸壓粉煤灰磚和加氣混凝土砌塊幾種常用塊材進行了浸水試驗，結(jié)果表明：普通粘土磚、混凝土磚吸水速度最快，在浸水1min時，其含水率就分別達到飽和含水率的71.4％和79.0％，蒸壓粉煤灰磚吸水速度較慢，在浸水30min時，其含水率才達到飽和含水率的78.8％，最慢的是加氣混凝土塊，在浸水24h時，其含水率才達到飽和含水率的84.4％，四種磚浸泡7h后，體積含水率分別為：270、169、306、223kg/m³四種磚的飽和吸水率分別為：304、181、323、334 kg/m³。

 

底模含水 情況	強度值f2（MPa）			各種底模與鋼底模強度比值
	干磚	泡水10s	泡水20min	干磚	泡水10s	泡水20min
普通粘土磚	12.62	11.86	9.14	1.845	1.734	1.336
粉煤灰磚	9.88	11.4	9.66	1.444	1.667	1.412
粉煤灰多孔磚	10.64	9.76	-	1.556	1.427	-
混凝土磚	8.38	7.98	10.28	1.225	1.167	1.503
加氣混凝土砌塊	10.82	9.68	-	1.582	1.415	-
鋼底模	6.84	-	-	1.000

 

    從上表試驗結(jié)果可以看出，普通粘土磚干磚做底模時，由于其早期吸水速度快，吸水率也大，在水泥硬化前期吸收水份最多，所以其砂漿抗壓強度最高，其砂漿強度與鋼底模比值為：1.845，加氣混凝土砌塊做底模其砂漿強度與鋼底模時的比值為1.582，粉煤灰多孔磚做底模其砂漿強度與鋼底模時的比值為1.527，粉煤灰磚做底模其砂漿強度與鋼底模時的比值為1.444，混凝土磚做底模其砂漿強度與鋼底模時的比值為1.225。

 

    由于普通粘土磚的吸水速度快、吸水率大，泡水10s的磚底模砂漿抗壓強度為干磚的0.940倍，泡水20min的磚底模砂漿抗壓強度為干磚的0.724倍，其他塊材由于早期吸水速度慢或吸水率小，強度變化規(guī)律不明顯。

    原《磚石工程施工及驗收規(guī)范修訂組》試驗數(shù)據(jù)

磚的品種	R7		R28
	MPa	比值（%）	MPa	比值（%）
普通粘土磚	1.95	100	3.74	100
頁巖磚	1.95	100	3.80	104
灰砂磚	1.29	66	2.72	73

江陰市建筑工程質(zhì)量檢測中心近年內(nèi)的試驗數(shù)據(jù)

砂漿種類 底模種類	水泥石灰砂漿			水泥砂漿
	試塊重g	強度MPa	強度比%	試塊重g	強度MPa	強度比%
燒結(jié)普通磚	748	8.5	100	729	11.4	100
燒結(jié)多孔磚	751	6.5	76.5	735	10.2	89.5
混凝土空心小砌塊	760	5.0	58.8	761	6.0	52.6
木質(zhì)三夾板	768	4.5	52.9	768	5.1	44.7
SBS油氈	782	3.0	35.3	774	4.9	43.0
鐵板	774	2.7	31.8	788	3.8	33.3

    注：1、同種砂漿為同一配合比

          2、燒結(jié)普通磚做底模時砂漿強度為鐵板時的3.003倍

 

四川省建研院                    MPa

組號	M5			M7.5			M10
	粉煤灰磚	頁巖磚	強度比%	粉煤灰磚	頁巖磚	強度比%	粉煤灰磚	頁巖磚	強度比%
1	4.61	5.63	82	7.33	8.57	86	12.03	14.30	84
2	4.80	5.68	85	6.52	8.60	76	13.44	13.30	101
3	5.87	5.67	104	5.87	7.78	75	12.57	13.13	96
4	4.70	5.47	86	7.97	8.43	95	10.13	11.83	86
5	3.90	5.87	66	8.37	7.97	105	9.93	12.10	82
6	4.67	6.37	73	8.40	7.20	117	9.97	14.30	70
7	4.20	6.20	68	7.70	9.23	83	8.06	9.63	84
8	4.70	5.07	93				9.63	8.43	114
平均			82			91			90

 

某研究院

編號	紅磚底模MPa	粗砂灰砂磚MPa	細砂灰砂磚MPa	有底模養(yǎng)護MPa
1	14．9	11．7	10．9	8．1
2	15．1	14．8	14．2	11．2

    注：燒結(jié)普通磚做底模時砂漿平均強度為鐵板時平均強度的1.554倍。

 

 

 陜西省建筑科學研究院

編號	粉煤灰磚MPa	粘土磚MPa	鋼底模MPa
1	7．9	8．4	3．5
2	/	8．7	3．5
3	8．2	10．2	4．4
4	8．4	10．4	5．0
5	4．0	4．3	1．9
6	5．7	6．1	3．0
7	9．7	7．3	5．3
8	8．1	5．9	4．4
9	10．3	9．3	5．2
10	10．7	8．4	6．1
11	4．0	4．0	2．7
12	7．5	5．4	4．6
13	4．4	5．4	3．4
14	6．6	7．0	3．7
15	5．4	4．1	2．6
16	3．9	6．8	2．9
17	8．8	9．7	4．8