孫鵬飛,鐘林志,于秉坤,郭建忠
(四川中節(jié)能工程檢測中心有限公司,成都 610052)
全世界36%的能源消耗在房屋的取暖和降溫上,因此保溫材料的應(yīng)用就成為了當(dāng)今社會建筑和裝修的新寵。膨脹珍珠巖絕熱制品是一種利用珍珠巖的無毒、無味、不腐、不燃、吸音等特性制作而成的一種建筑材料。我國的膨脹珍珠巖的年產(chǎn)量已達(dá)400萬m3以上,居世界第3位。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國現(xiàn)有生產(chǎn)廠300余家,分布在全國各地,其品種也已發(fā)展到20多種。其中為了適應(yīng)特殊要求,發(fā)展出很多新產(chǎn)品[1-2],例如:超輕質(zhì)珍珠巖制品,憎水性珍珠巖制品,耐高溫耐火珍珠巖制品等(引自網(wǎng)絡(luò))。
由于珍珠巖制品應(yīng)用的多樣性和廣泛性,因此膨脹珍珠巖絕熱制品的檢測[3]就成為了控制產(chǎn)品安全性和應(yīng)用性的一種必要手段。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10303—2001的相關(guān)要求,可以對膨脹珍珠巖制品進(jìn)行檢測。但在滿足標(biāo)準(zhǔn)[4]中的某些要求時(shí)(尺寸偏差),其它檢測結(jié)果(抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度)也會有一些波動(dòng)。這是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)中某些隱性的規(guī)定沒有被提及以及操作過程中出現(xiàn)一些檢測誤差,這些會致使一些合格產(chǎn)品被劃分為不合格,或一些優(yōu)等品被降至合格品。
通過表1可以看到,其中平板產(chǎn)品中優(yōu)等品和合格品允許的尺寸偏差厚度分別在(-1,+3)、(-2,+5)之間,這表明如果一件珍珠巖絕熱制品按照規(guī)范規(guī)定的測量方法,通過其6個(gè)厚度測量值的平均數(shù)就可以判斷出產(chǎn)品的等級。但在幾次實(shí)際檢測中,尺寸偏差判斷為優(yōu)等品的250號膨脹珍珠巖絕熱制品,在抗壓強(qiáng)度檢測的時(shí)候,破壞荷載的數(shù)值出現(xiàn)了極大的波動(dòng),數(shù)值在2.8~7kN之間,計(jì)算出來的抗壓強(qiáng)度在0.28~0.7MPa這個(gè)范圍,最小值小于規(guī)范中規(guī)定的合格品最小抗壓強(qiáng)度(詳見表2),同一個(gè)樣本制作出的試塊,抗壓強(qiáng)度相差1~3倍,經(jīng)過檢驗(yàn),試塊不存在裂紋、散漿、空洞、含泥土等情況,外觀尺寸也符合規(guī)范中優(yōu)等品和合格品的要求。為何抗壓強(qiáng)度出現(xiàn)如此大的差異,對此我們做了大量的試驗(yàn)來進(jìn)行研究。
表1 尺寸偏差
表2 物理性能要求
經(jīng)過觀察和試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)造成如此具大的差異的主要原因是試塊表面不平引起的。膨脹膨脹珍珠巖絕熱制品本身是一種易碎,強(qiáng)度不高的保溫制品。雖然經(jīng)過尺寸偏差的檢驗(yàn),珍珠巖制品的厚度差異在規(guī)范要求之內(nèi),但1~3mm之間的起伏,對于膨脹珍珠絕熱制品這種低強(qiáng)度的材料,其影響也是巨大的,而且由于材料本身性質(zhì)的限定,其制作出的制品也不可能如其它建筑材料如混凝土試塊、石膏板等那樣表面光滑,能很好的控制其表面的厚度偏差。
為了解決由于表面不平整引起的試驗(yàn)誤差,試對其進(jìn)行如下處理:
1)對試塊表面進(jìn)行平整度處理。利用美工刀等工具對試塊的厚度和表面進(jìn)行削平處理,但經(jīng)過實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)這種方法有2種缺點(diǎn)。第一:操作過程很繁瑣,而且人眼的誤差很大,因?yàn)樵噳K本身的不平整度就在1~2mm之間,很難用肉眼進(jìn)行處理;第二:在處理的過程中也很容易對試塊造成損壞,造成材料和時(shí)間的大量浪費(fèi),而且有些隱性的破壞也會造成抗壓強(qiáng)度的降低。
2)借鑒混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法[5-7],對膨脹珍珠巖絕熱制品表面進(jìn)行涂油,利用油層來減少制品的不平整度影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)涂抹的油層會很快滲透制品,起不到作用;再者滲透的油層也會污染周圍的環(huán)境和機(jī)器。
3)利用細(xì)沙來作為保護(hù)層,減少表面不平整度的影響。在試塊制品的上下表面都撒上一層薄薄的細(xì)沙,用細(xì)沙來調(diào)整其不規(guī)則表面。但經(jīng)過相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明,這種方法會起到一定的作用,250號膨脹珍珠巖絕熱制品的抗壓強(qiáng)度區(qū)間較不做任何處理時(shí)候,其最小抗壓強(qiáng)度會增加,最大抗壓強(qiáng)度會減少。但抗壓強(qiáng)度波動(dòng)也比較大,不適合作為實(shí)驗(yàn)方法補(bǔ)充。
4)利用膨脹珍珠巖作為保護(hù)層。經(jīng)過實(shí)驗(yàn),這種方法會減少抗壓強(qiáng)度的波動(dòng)范圍,最小抗壓強(qiáng)度也會大大提高。250號膨脹珍珠巖絕熱制品的抗壓強(qiáng)度在0.36~0.6MPa之間變化,但這種方法也有可能把合格品判斷為不合品,所以需要改進(jìn)。
5)結(jié)合3)和4)提出的方法,經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn),最終確定,把膨脹珍珠巖和細(xì)沙以3∶1的比例進(jìn)行混合,同時(shí)淋上水,使混合物保持濕潤但不滲水的狀態(tài),在試塊底部和上表面細(xì)細(xì)的撒上一層,利用同一塊膨脹珍珠巖絕熱制品250PS 300×500×50的試樣制作出14個(gè)100mm×100mm×50mm的試塊,分成2組進(jìn)行抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。測得數(shù)據(jù)如表3所示。
通過表3可以看到,普通抗壓強(qiáng)度的離散程比較大,最小為0.28MPa,最大抗壓強(qiáng)度為0.65MPa;而改進(jìn)后的抗壓強(qiáng)度離散程就比較小,最小抗壓強(qiáng)度為0.55MPa,最大抗壓強(qiáng)度為0.66MPa。其最大抗壓強(qiáng)度近似,而最小抗壓強(qiáng)度差距就懸殊了。這表明改進(jìn)后的試驗(yàn)方法,會有效的補(bǔ)充規(guī)范中檢測方法,提高檢測的準(zhǔn)確性。而這種方法本身并不復(fù)雜,在實(shí)際檢測中很容易實(shí)現(xiàn),操作也很簡單,同時(shí)珍珠巖和細(xì)沙的混合物可以反復(fù)利用,不會對環(huán)境造成污染。
表3 普通抗壓強(qiáng)度檢測和改進(jìn)后抗壓強(qiáng)度檢測對比
規(guī)范中規(guī)定的抗壓強(qiáng)度范圍其實(shí)是其在規(guī)定了試塊本身是平整的,沒有厚度差異的條件下的抗壓強(qiáng)度,但實(shí)際檢測中這種理想情況是不存在的,而這就是規(guī)范中的隱性要求,要求在檢測的過程中,把不理想的情況進(jìn)行合理化的處理。在熟悉規(guī)范要求的情況下,對試驗(yàn)進(jìn)行處理,使檢測的數(shù)據(jù)更加貼近真實(shí)。
[1] 潘 雨,周運(yùn)燦.憎水性膨脹珍珠巖制品的研憎水性膨脹珍珠巖制品的研制[J].建筑節(jié)能,1994(3):31-34.
[2] 談萬洲.新型膨脹珍珠巖絕熱制品的研制[J].江蘇建材,2003(1):21-23.
[3] GB/T 10303—2001.膨脹珍珠巖絕熱制品[S].
[4] GB/T 5486—2008.無極硬質(zhì)絕熱制品試驗(yàn)方法[S].
[5] 張春鵬.淺談混凝土抗壓強(qiáng)度曲線的建立[J].黑龍江交通科技,2010,194(4):43-44.
[6] 李鐵軍.超聲波在混凝土檢測中的應(yīng)用研究[M].科技論壇.
[7] Stanley J M,Green R.Gravity Gradients and the Interpretation of the Truncated Plate[J].Geophysics,1976,41:1370-1376.