企口型混凝土腔发泡自保温砌块
砌体力学性能试验研究
大连理工大学振动与强度测试中心
2009年5月10日
企口型混凝土腔发泡自保温砌块
砌体力学性能试验研究
前 言
丹东市兄弟建材有限公司研制开发的企口型混凝土腔发泡自保温砌块(以下简称混凝土自保温砌块)采用建筑用卵石、碎石、工业废矿渣和粉煤灰等集料，水泥为胶结料，采用专用机械压制成型，从而替代了粘土砖节约了土地，节省了能源，保护了环境。特别是该企口型混凝土腔发泡自保温砌块其特殊的结构特点，开孔内置保温材料，形不成传热桥路，具有良好的热工性能，是值得推广的墙体新材料。
为了研究该混凝土自保温砌块在实际建筑中应用的可靠度、可行性，课题组对保温砌块砌体的力学性能进行了相应的试验研究。本次试验研究的内容主要是非承重的mu5，mu7.5混凝土自保温砌块砌体的力学性能。
混凝土自保温砌块砌体的力学性能试验包括砌块的强度等级检测、砌体抗压强度试验、砌体抗剪强度试验、砌体弯曲抗拉强度试验及抗压砌体的弹性模量e的测定试验。
本试验研究完全依照国家标准gbj129-90《砌体基本力学性能试验方法标准》进行。
试验研究从2009年4月始至2009年6月完成。
一、混凝土自保温砌块砌体的砌筑材料
1、混凝土自保温砌块
试验所用非承重的两个强度等级的mu7.5和mu5.0的混凝土自保温砌块是由丹东兄弟建材有限公司提供的，其标准块型的规格尺寸见图1-1。
①铺浆面 ②座浆面 ③大面 ④凸顶面 ⑤凹顶面
注：壁厚25mm，肋厚20mm，上凸高25mm，下凹高25mm，前凸50mm，后凹50mm。
图1-1：砌块示意图
在试验用混凝土自保温砌块中各采用一组（每组10个）mu7.5和mu5.0保温砌块，其保温砌块抗压强度值如表1-1所示。
表1-1： 企口型保温混凝土砌块抗压强度 (mpa)
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强度 等级 |
砌块抗压 强度试验值 |
平均值 |
单块抗压 强度最小值 |
标准 离压 |
变异 系数 |
标准值 |
|
mu7.5 |
7.97 7.47 8.44 8.02 6.65 7.76 8.61 6.33 8.42 6.52 |
7.61 |
6.33 |
0.8021 |
10.54 |
6.29 |
|
mu5.0 |
4.21 4.68 4.35 4.72 5.80 5.30 5.40 5.14 5.48 5.70 |
5.08 |
4.21 |
0.5321 |
10.47 |
4.20 |
2、砌筑砂浆
砌筑混凝土自保温砌块砌体时，采用了mu7.5和mu5.0两个强度等级的砌块，分别采用了m7.5和m5.0两个强度等级的水泥混合砂浆。其两种砂浆的配比如下表1-2。
表1-2 砌筑砂浆的配合比
|
砂浆强度等级 |
325#水泥 |
干石灰 |
砂 |
|
mu7.5 |
1 |
0.37 |
5.33 |
|
261kg |
96kg |
1390kg |
|
|
mu5.0 |
1 |
0.55 |
6.07 |
|
229kg |
127kg |
1390kg |
在砌筑混凝土自保温砌块砌体过程中相应进行了砂浆采样，与砌筑砌体用环境养护28d以上，其采样砂浆的实测抗压强度列于表1-3中。
表1-3: 砌筑抗压、抗剪、抗弯拉砌体砂浆实测抗压强度值 (mpa)
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砌筑砌体砂浆强度等级 |
砌筑砂浆实测抗压强度 |
平均值 |
标准 离差 |
变异 系数 % |
||
|
砌筑抗压 砌体砂浆 采样试块 |
砌筑抗剪 砌体砂浆 采样试块 |
砌筑抗剪 砌体砂浆 采样试块 |
||||
|
mu7.5 |
6.92 6.99 6.73 6.96 7.77 8.32 |
8.28 7.94 8.38 7.45 6.37 6.82 |
6.57 7.18 7.11 7.28 6.82 6.61 |
7.25 |
0.6123 |
8.45 |
|
mu5.0 |
5.60 5.60 5.40 4.34 4.60 4.20 |
5.84 4.56 4.44 4.60 4.12 4.76 |
4.52 3.88 4.90 5.56 5.08 5.26 |
4.85 |
0.5670 |
11.69 |
二、混凝土自保温砌块砌体抗压强度
1、混凝土自保温砌块抗压砌体的分级及砌体结构尺寸
以强度等级mu7.5和mu5.0的混凝土自保温砌块采用m5.0砂浆分别砌筑了2级（每组6个）抗压砌体，计24个抗压砌体。再以强度等级为mu7.5混凝土自保温砌块，m7.5的砂浆砌筑了2组（每组6个）12个抗压砌体。
混凝土自保温砌块抗压砌体由5皮砌块砌成，其外廊尺寸为290×290×1025mm顶部由25mm厚1：3水泥砂灰找平，如图2-1所示。
图2-1：混凝土自保温砌块抗压砌体示意图
上述6组（每组6个）共36个混凝土自保温砌块抗压砌体由两名四级以上熟练瓦工砌筑，并相应进行砂浆采样。砌体与采样砂浆试块在同环境下养护28d以上，然后进行混凝土自保温砌块体的抗压强度试验。
2、混凝土自保温砌块砌体轴压下的破坏形态
由于该混凝土自保温砌块的结构性特点，即砌块两侧座浆面与上凸面不在同一平面，所以砌体在轴压下，主要承压面为砌块两侧的座浆面，这就是造成砌体在承压过程中，座浆面与上凸面结合处竖向开裂并造成最终破坏，如图2-2所示。
但其中亦有少数砌体产生第二种破坏形态，如图2-3所示。这种破坏结果是由凸台面承受了主要轴向压力造成的少量现象。上述两种破坏形态，都是在轴向达到极限荷载的60~70%时，砌体由上端或者由下端产生坚向裂纹，随着轴向荷载的继续增加裂纹迅速扩展，直且沿竖向全部裂通，而抗压砌体破坏。
图2-2：混凝土自保温砌块砌体轴压破坏形态 图2-3：混凝土自保温砌块砌体轴压破坏形态
3、混凝土自保温砌块砌体的抗压强度
现将mu7.5强度等级的混凝土自保温砌块分别用m7.5和m5.0两种砂浆组砌的4组(24个)以及以mu5强度等级的混凝土自保温砌块采用mu5.0强度等级砂浆砌筑的2级(12个)混凝土自保温砌块砌体的抗压强度数理统计结束一并列于表2-1中。
表2-1: 混凝土自保温砌块砌体抗压强度试验值 (mpa)
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m7.5 |
m5.0 |
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砌体抗压 强度实测值 |
平 均 值 |
标 准 离 主要经营：保温砌块发泡工艺及机械设备;外墙外保温;发泡水泥设备;A1级防火保温板;内墙砌块;发泡水泥板;屋面保温板;保温砌块设备;轻质内隔墙板生产工艺及机械设备;自动灌浆设备;水泥发泡技术
丹东市兄弟建材有限公司（辽宁建筑大学节能墙材研发基地）座落于我国最大的边境城市美丽的丹东、风景秀丽的鸭绿江畔的丹东市临港产业园区，拥有民航、铁路、海港等便利的交通条件（距民航5公里；丹东站15公里；丹沈高速西站出口5公里；丹大高速东港市出口8公里；沈阳224公里）。
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