劉達(dá)寶

(福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司， 福建 福州 350000)

目前建筑行業(yè)所面臨的新的發(fā)展局面為：隨著飛速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人們對(duì)于居住場(chǎng)所和周圍的自然生態(tài)環(huán)境和諧統(tǒng)一有著更高的要求。相關(guān)部門和專家人員對(duì)于建設(shè)行業(yè)的要求是，希望現(xiàn)階段以及未來(lái)我國(guó)的建設(shè)企業(yè)能夠提出綠色節(jié)能及環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)方案。在這樣的大背景下，許多傳統(tǒng)建筑行業(yè)中使用的原材料和技術(shù)都遭到了淘汰。如傳統(tǒng)工程使用的粘土燒結(jié)磚，在制造過(guò)程中會(huì)大量的占用農(nóng)耕土壤，且制造過(guò)程中耗能較大，還會(huì)造成大量的廢氣排放，影響周圍的生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，在傳統(tǒng)的使用過(guò)程中，由于其自身重量，在抗震性能發(fā)揮中難以達(dá)到相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加之在施工材料的搬運(yùn)過(guò)程中會(huì)花費(fèi)較大的費(fèi)用，難以平衡成本與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系，所以我國(guó)大部分地區(qū)已經(jīng)逐漸淘汰了這種傳統(tǒng)的施工材料，而選用更為環(huán)保綠色的新型材料進(jìn)行替代。

1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1 試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

為了保證新型的混凝土多孔磚能夠與傳統(tǒng)使用的粘土燒結(jié)磚，在性能上達(dá)到同樣的施工標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)人員首先要通過(guò)各項(xiàng)專門的環(huán)境指標(biāo)測(cè)試，對(duì)其質(zhì)量和特征進(jìn)行研究，將得到的數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的粘土燒結(jié)磚進(jìn)行對(duì)比，以實(shí)現(xiàn)其研究?jī)r(jià)值。

目前混凝土多孔磚多應(yīng)用于非承重的填充結(jié)構(gòu)，由于其進(jìn)入建筑行業(yè)的時(shí)間相對(duì)較短，且實(shí)際使用的工程案例不多，部分施工企業(yè)對(duì)其缺乏全面的認(rèn)識(shí)，且對(duì)其力學(xué)性能研究深度不一，無(wú)法將其使用在承重結(jié)構(gòu)中，而本試驗(yàn)的目的之一就是為了測(cè)試混凝土多孔磚的力學(xué)性能和了解其破壞規(guī)律，進(jìn)而得到混凝土多孔磚是否能夠用于承重砌塊結(jié)構(gòu)的參考結(jié)論，為工程實(shí)踐提供有效的試驗(yàn)依據(jù)。

1.2 原材料制作

本次試驗(yàn)所采用的原材料，選用的是常見(jiàn)的多孔磚外形尺寸。長(zhǎng)度為240毫米，寬度為115毫米，厚度為90毫米。在原材料的選擇過(guò)程中，盡量保證原材料的構(gòu)成、制作工藝與普通的混凝土砌塊磚類似，提高試驗(yàn)結(jié)果的普遍性和適用性，有助于試驗(yàn)結(jié)果的推廣。經(jīng)過(guò)前期測(cè)算，試驗(yàn)中所采用的原材料孔洞率應(yīng)達(dá)到35%，開(kāi)孔形式為半盲孔，密度為一千四百四十四千克每立方米。

試件包括軸心抗壓試件，六組共30件，雙面抗剪試件八組共48件，主拉應(yīng)力試件一組共3件，齒縫拉曲抗壓試件四組共28件。

試件堆砌時(shí)應(yīng)該滿足常見(jiàn)的施工方法：孔洞面向下，在盲孔面鋪設(shè)砂漿。整個(gè)施工過(guò)程中，應(yīng)該保證層間的砂漿砌筑率能夠達(dá)到90%以上，立縫砂漿飽滿度達(dá)到85%以上，進(jìn)入磚孔內(nèi)部的砂漿高度不應(yīng)低于6毫米。經(jīng)過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，最終得出結(jié)論：與普通的粘土燒結(jié)磚相比，新型的混凝土多孔磚吸水率較低，砌筑后強(qiáng)度上升較為均勻且緩慢。為了達(dá)到相同工作強(qiáng)度，在試件砌筑完成后工作人員立即對(duì)其頂部進(jìn)行了壓頂處理，在后續(xù)的養(yǎng)生過(guò)程中，試驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)試件最終形成的初期強(qiáng)度與周圍的溫度有著正相關(guān)的聯(lián)系。當(dāng)外部溫度可以達(dá)到20℃以上時(shí)，約24小時(shí)后，能夠達(dá)到初級(jí)強(qiáng)度，而將外部溫度降低至5至10℃以后，初期強(qiáng)度形成的時(shí)間就要延長(zhǎng)至48小時(shí)。

2 試驗(yàn)過(guò)程

對(duì)于混凝土多孔磚的軸心、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)人員選擇用2000KN壓力試驗(yàn)機(jī)中完成，在試驗(yàn)原材料的處理過(guò)程中，試件頂部采用1:3水泥砂漿找平。找平層的厚度約為10毫米，為了保證最終的試驗(yàn)結(jié)果不受材料本身的特殊性影響，在砂漿抹平完成后，試驗(yàn)人員對(duì)成型材料進(jìn)行了尺寸檢查及修正。確保各砌體表面都處于同一水平狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程中可以達(dá)到均勻受壓的狀態(tài)。在試驗(yàn)實(shí)際進(jìn)行過(guò)程中采用的是分級(jí)加載的方式，每一級(jí)的荷載都為50kN,兩次加載中相隔時(shí)間為5分鐘。根據(jù)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的最終分析，研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)加載到第九級(jí)時(shí)應(yīng)力與平均強(qiáng)度之間的比值達(dá)到一。

在對(duì)砌體沿通縫雙面抗剪試驗(yàn)中，試驗(yàn)人員選擇在250kN垂直加荷載完成,試驗(yàn)過(guò)程中采用具有荷載鎖定功能的應(yīng)變儀記錄破壞荷載的實(shí)時(shí)數(shù)值。

在對(duì)混凝土多孔磚砌體進(jìn)行彎曲抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)過(guò)程中，分為沿齒縫彎曲抗拉和沿通縫彎曲抗拉兩種。由于兩種試驗(yàn)獲取參數(shù)和試驗(yàn)環(huán)境相同，所以兩類試驗(yàn)所采取的設(shè)備和方法也相同。首先完成對(duì)砌體簡(jiǎn)單的支護(hù)，在兩端分別放置活動(dòng)絞支架和固定絞支架，加載器選用手動(dòng)液壓千斤頂，使用三分點(diǎn)加載形式。試驗(yàn)荷載用壓力傳感器進(jìn)行最終確定，測(cè)量?jī)x器具有瞬時(shí)鎖定最大荷載的功能。加載點(diǎn)的距離，也要在試驗(yàn)前進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量并記錄，供試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析過(guò)程中使用。

3 試件破壞規(guī)律（試驗(yàn)結(jié)果分析）

將混凝土多孔磚砌體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)與相同試驗(yàn)環(huán)境中黏土燒結(jié)磚的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，混凝土多孔磚砌體整體穩(wěn)定的保持時(shí)間較長(zhǎng)，出現(xiàn)裂縫的時(shí)間較晚，開(kāi)裂荷載約為極限破壞荷載80%。裂縫多出現(xiàn)在砌體上下兩個(gè)端面的單面磚內(nèi)，隨著荷載的不斷增加，裂縫迅速向砌體中部進(jìn)行延伸，與此同時(shí)，上下端的裂縫迅速擴(kuò)展，裂縫的寬度隨之?dāng)U大，最終形成的通縫使砌體完全失去了承載能力而遭到破壞。通過(guò)對(duì)整個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行縱橫向分析：實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一旦砌體出現(xiàn)裂縫，即使后續(xù)不再對(duì)其增加荷載，裂縫也會(huì)緩慢的進(jìn)行發(fā)展。再通過(guò)調(diào)整磚與砂漿強(qiáng)度后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)強(qiáng)度值降低時(shí)裂縫出現(xiàn)的時(shí)間會(huì)更早，荷載和破壞荷載的比會(huì)有所下降，材料的脆性有所改善?；炷炼嗫状u砌體沿通縫彎曲抗拉試驗(yàn)中，試驗(yàn)人員總結(jié)了砂漿層的變化情況，破壞面主要集中于砂漿面層，這表明砂漿與磚塊表面的粘結(jié)狀態(tài)良好，由此可以推導(dǎo)出砂漿的強(qiáng)度對(duì)抗拉強(qiáng)度的影響很大。

4 總結(jié)

經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，研究人員發(fā)現(xiàn)，目前新型材料在現(xiàn)階段建設(shè)行業(yè)施工標(biāo)準(zhǔn)和要素中，已經(jīng)基本接近或超過(guò)傳統(tǒng)的施工材料，所以在施工過(guò)程中可以承擔(dān)大部分傳統(tǒng)施工材料所能夠進(jìn)行工作的領(lǐng)域。隨著材料細(xì)分行業(yè)的不斷發(fā)展，更多的新型節(jié)能環(huán)保材料不斷的涌出。如推行不久的磚體泡沫磚、輕質(zhì)隔墻磚、非承重空心磚等，就是有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)特定的工程區(qū)域，實(shí)踐所采用的新型設(shè)備從理論上來(lái)講，傳統(tǒng)的淘汰的施工材料是基于當(dāng)時(shí)的技術(shù)限制以及理論研究不足等現(xiàn)狀而選擇的臨時(shí)措施，因此在選擇的科學(xué)性和合理性方面，本來(lái)就存在諸多限制。而新型材料是結(jié)合現(xiàn)階段研發(fā)能力、施工標(biāo)準(zhǔn)適宜性及特定的施工環(huán)境（潮濕或凍融環(huán)境）而量身定做的，在試驗(yàn)階段就已經(jīng)考慮到了各影響因素，如試件碳化前后強(qiáng)度對(duì)比、凍融前后強(qiáng)度變化。并充分模擬未來(lái)該材料將會(huì)遇到的場(chǎng)景和作用，所以在其物理性能及化學(xué)性能都有了相應(yīng)的關(guān)注和實(shí)踐，同傳統(tǒng)的建筑使用材料相比較優(yōu)勢(shì)更為突出，市場(chǎng)適應(yīng)性更強(qiáng)。所以新型材料投身于建筑行業(yè)，并替代老舊的傳統(tǒng)施工材料是完全可行的,目前隨著新型材料的產(chǎn)量穩(wěn)定和技術(shù)工藝更新，新型材料的制作成本有了大幅的降低，已經(jīng)可以與傳統(tǒng)的建筑材料成本控制進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致各類新型材料的推行效果奏效，全國(guó)大范圍各項(xiàng)目都開(kāi)始大量采用新型建筑材料作為主要的建筑原料。

5 結(jié)束語(yǔ)

綠色可持續(xù)建筑的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提出為我國(guó)建筑行業(yè)健康、環(huán)保發(fā)展確立了技術(shù)方向和實(shí)踐指導(dǎo)，同時(shí)淘汰掉了很大一部分傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域內(nèi)所采用的工藝技術(shù)及配套材料。這一舉措無(wú)疑是一個(gè)巨大的改革發(fā)展紅利，通過(guò)淘汰原有的落后不環(huán)保施工原材料，進(jìn)而推行適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的新型材料，對(duì)于我國(guó)社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有良好的方向性及標(biāo)桿作用，因此參與我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的上下游企業(yè)特別是施工企業(yè)應(yīng)正確的看待這一發(fā)展機(jī)遇，在實(shí)際工作過(guò)程中充分領(lǐng)悟并感受分享新型材料變革帶來(lái)的工藝設(shè)備的改進(jìn)和升級(jí)作用，較早的適應(yīng)新功能、新技術(shù)、新材料等新事物對(duì)施工過(guò)程所帶來(lái)的影響，提高企業(yè)在未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的競(jìng)爭(zhēng)力和競(jìng)爭(zhēng)手段，優(yōu)化工程結(jié)構(gòu)，提升工程投資收益及人與環(huán)境和諧共生帶來(lái)的社會(huì)效益。為提高我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)建筑行業(yè)自身的力量。

[1]錢曉倩,錢志宇,孟濤,等.混凝土多孔磚的砌體力學(xué)性能及應(yīng)用[C].//中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)房屋建筑材料分會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.北京:浙江大學(xué)%,2003:195-199.

[2]李漢章,金志宏,李保德,等.混凝土多孔磚設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)研究[Z].[武漢市墻體材料改革辦公室,武漢理工大學(xué),武漢市抗震辦公室,武漢土木建筑學(xué)會(huì)建筑材料學(xué)術(shù)委員會(huì)].2005.