蒸压粉煤灰砖的应用

注： 1非采暖地区指最冷月平均气温高于-5℃的地区；采暖地区指 最冷月平均气温不高于-5℃的地区；
2 F指冻融循环次数。
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蒸压粉煤灰砖的应用
1.3 碳化稳定性
抽查全国六厂家蒸压粉煤灰砖，其抗压强度分别为15.3、
11.3、13.7、15.2、18.8、23.9MPa，相应的碳化系数分别为 0.95、0.94、0.85、0.65、0.64和0.54，有一半低于0.8（产品标 准要求）。 •影响粉煤灰砖碳化稳定性的因素：
偏心受压构件承载力试验研究；
长柱受压性能试验研究；
墙体抗震性能试验研究；
墙体热工性能试验研究；
耐久性试验研究（抗冻性、耐水性、碳化性能）；
砖和砌体的干燥收缩性能与裂缝控制研究。
适用范围：非抗震设防区和抗震设防烈度为8度及8度以下的地区
蒸压粉煤灰实心砖和多孔砖（不包括蒸养砖和免蒸免烧砖）
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蒸压粉煤灰砖的应用
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蒸压粉煤灰砖的应用
ASTM C73实际上是用砖的吸水率来控制的：霜冻潮湿环境
体积吸水率不大于240kg/m3（约16％），其它环境体积吸水率 不大于288kg/m3 （约19.2％）。
四组试件，吸水率在16.2％～32.4％之间，若按照JC239-
2001，试验结果均满足“冻融15次后，强度损失不大于20％，质 量损失不大于2％”的要求，显然要求低于ASTM要求。
CSCE256为了保证结构的耐久性，除要求砖的吸水率不应大
于20％外，将抗冻指标也提高了：
使用条件
非采暖地区 采暖地区
单块砖 抗冻标号 质量损失
%
F25 ≤2
F50
强度损失 %
≤20
温差产生的裂缝；
➢蒸压粉煤灰砌体干燥收缩变形叠加温度变形，房屋顶部开
裂外，底部受地基约束产生应力，也导致开裂。
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措施：
➢材料：降低干燥收缩值，CSCE256取0.5mm/m，美国
ASTM C73
取0.65mm/m；
蒸压粉煤灰砖的吸水率不超过20％。
➢控制缝：发达国家的标准都将该措施列为最首选，控制缝间
然干燥，在时刻t，砖的干燥收缩率
•显然，ε(t)与上墙含水率及环境湿度有关； • 当t→∞时，砖在环境中达到平衡含水率，砖的干燥收 缩也趋于稳定，这时砖的干燥收缩率为使用阶段干燥收缩率
εeq
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2.2 浸泡饱和砖干燥收缩值与干燥收缩率的关系
• 从湖南、湖北、福建、河南、山东等地抽取了10个厂家蒸压粉 煤灰砖在中等环境（温度20±3°C，湿度65±5％）下试验统计结果 表明，浸泡饱和的砖的干燥收缩率大约与同种砖的干燥收缩值相等。
砌体设计公式计算。
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蒸压粉煤灰砖的应用
✓蒸压粉煤灰砖房屋耐久性； ✓蒸压粉煤灰砖干燥收缩及裂缝控制 ✓蒸压粉煤灰砖砌筑时合理上墙含水率
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蒸压粉煤灰砖的应用
1蒸压粉煤灰砖房屋耐久性
北京某蒸压砖房屋底层外墙
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蒸压粉煤灰砖的应用
劣质的粉煤灰砖
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距7.62m，对低层房屋来说比较容易实现，对多层房
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屋，影响整体性，不利于抗震，且不符合我国施工
和居住习惯。
➢配筋：水平灰缝配筋。（我国首选措施）
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•3 蒸压粉煤灰砖砌筑时合理上墙含水率
• 《砌体工程施工质量验收规范》GB50203要求提前浇水上墙， 与国外规范相反。
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蒸压粉煤灰砖的特点
20C60年代，我国自主知识产权的一项技术。 生产设备和生产工艺的改进，使产品质量全面改善。 ✓利废、环保、节能，符合我国可持续发展战略。
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蒸压粉煤灰砖的特点
✓外观尺寸规则； ✓颜色均匀； ✓抗压强度高（MU15以上）； ✓表观密度略小于烧结粘土砖， 1500kg/m3左右； ✓热工性能好于烧结粘土砖；
➢原材料：活性石灰有利于提高水化硅酸钙的碱度，增加游离氢氧化
钙，提高砖的碳化稳定性；
掺入石膏对砖抗压强度有提高作用，但对砖的碳化性能不利
➢砖坯密实度越高，CO2与制品相互作用越小，碳化性能越好； ➢养护制度：蒸压养护有利于提高水化硅酸钙的结晶度，可使水化石榴
子石的SiO2 含量增加,促进抗碳化性能良好的水化石榴子石生成。
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/12/1
蒸压粉煤灰砖的应用
表明，吸水率越大，质量损失越大，强度损失越大；当吸水率超过20％， 质量损失和强度损失明显加快。
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1.2.2冻融循环次数对抗冻性能的影响
同一批砖，根据冻融循环次数分三组：15次、30次和50次，每
组10块试件。试验表明，冻融次数越多，砖的质量损失和强度损失 越大。
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蒸压粉煤灰砖砌体的基本力学性能——受压
✓砌体抗压强度与烧结砖相当； ✓砌体弹性模量低于烧结砖砌体
✓偏心受压短柱承载力 与烧结砖砌体相当； ✓轴心受压长柱承载力 与烧结砖砌体相当
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蒸压粉煤灰砖砌体的基本力学性能——受剪、受
弯
✓实心砖砌体抗剪强度约为烧
•2.4 蒸压粉煤灰砖砌体干燥收缩试验
• 不同上墙含水率的蒸压粉煤灰砖砌体在不同环境湿度条件下 的干燥收缩试验。
•不浇水砖砌筑墙片在不同环境下的干燥收缩率 •浇水砖砌筑墙片在不同环境下的干燥收缩率
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2.5 蒸压粉煤灰砖砌体房屋的裂缝控制
➢烧结砖砌体干燥收缩很小，可忽略。只有顶部屋面与墙体
•3.1 砖的吸水特性与初始吸水速度（IRA）
➢蒸压粉煤灰砖吸水速度最慢， 烧结砖最快； ➢混凝土砖吸水率最小； ➢烧结砖、混凝土砖、蒸压粉 煤灰砖初始吸水速度分别为 0.0034、0.0022、 0.0017g/（min·mm2）。
•ACI530.1-05/ASCE6-05/TMS602-05规定：初始吸水速度大 于0.0016 g/(min·mm2)的砖，必须洒水湿润后砌筑。
含水率越大，失水越少，使用阶段的收缩率
εeq越小。
•干燥环境（温度20±3°C，湿度45±5％）
•中等环境（温度20±3°C，湿度65±5％） •潮湿环境（温度20±3°C，湿度85±5％）
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•2.3 预估蒸压粉煤灰砖使用阶 •段干燥收缩率公式
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蒸压粉煤灰砖的应用
•CECS256规定：蒸压粉煤灰砖的碳化系数不应小于
0.85。
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2 蒸压粉煤灰砖干燥收缩与裂缝控制
2.1 干燥收缩的定义
➢干燥收缩值ε0：将浸泡饱和的砖放置在温度为(50±1)℃、相对 湿度为（17±2）％的烘箱中，重量和收缩变形达到稳定时所测
得的干燥收缩值
➢干燥收缩率ε(t) :某含水率（上墙含水率）砖在空气环境中自
30.0
0.054
56.5
0.178
粘土砖
水分蒸发 （％）
收缩（mm/m）
62.0
－0.041
59.3
0.155
76.8
0.267
89.6
0.005
•不浇水砖质量含水率为8.6％；浇水砖的质量含水率为14.7％ 。
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•3.4 非烧结砖砌筑前含水率变化规律
• 蒸压砖出釜后在场内遮雨条件下存放7天出厂，则到达工地 时，蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖的含水率分别为4.66％、3.83 ％。对码堆砖垛，含水率要高，全国各地装箱打包运来的蒸压 粉煤灰砖进行了抽查，其含水率一般为6～8％。
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•3.2 上墙含水率对砌体抗剪强度的影响
• 图中可以看出，在相对含水率为43％～55％（对吸水率为 20％的蒸压砖，含水率8.6％～11％）时，砌体抗剪强度影响 系数大于1。即含水率8.6％～11％是蒸压砖的最佳含水率。
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•3.3 上墙含水率对砌体干燥收缩的影响
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蒸压粉煤灰砖是一种水硬性材料，其
长期强度较短期强度提高15%～20%。
根据试验结果，CECS在规定了蒸压粉
煤灰砖的吸水率不应大于20％后，其耐水 性在工程中便可以得到保证。
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1.2 抗冻性
1.2.1 吸水率对抗冻性能的影响
四组吸水率不同的蒸压粉煤灰砖，每组10块，冻融循环50次。试验
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蒸压粉煤灰砖的应用
CECS256:2009《蒸压粉煤灰砖建筑技术规范》
主编单位：中国建筑东北设计研究院有限公司 长沙理工大学
参加单位：沈阳建筑大学 重庆大学 重庆建筑科学研究院 陕西省建筑科学研究院 哈尔滨工业大学 上海市建筑科学研究院 广州市民用建筑设计科学研究院 辽宁省墙体材料协会 湖南农业大学 福建海源自动化机械股份有限公司 洛阳龙瑞新型建材有限公司
蒸压粉煤灰砖的应用
1.1 耐水性
1.1.1含水率对蒸压粉煤灰砖强度的影响
同一批砖，砖的抗压和抗折强度随含水率的增加而降低。
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蒸压粉煤灰砖的应用
1.1.2 吸水率对蒸压粉煤灰砖软化系数的影响 三种蒸压粉煤灰砖的饱和吸水率分别为16.2%、21.6%和32.4% 。
试验表明，砖的抗压强度和抗折强度软化系数均随着砖的吸水率增加而降 低，当吸水率小于20％时，这种降低并不十分明显，但是当超过20％时， 降低的幅度大大增加。
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•非烧结砖出釜后含水率隨时间变化
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3.5 建议
➢蒸压粉煤灰砖砌体砌筑前，不对砖浇水湿润，以减
少非烧结砖砌体的干燥收缩裂缝。若在干热气候砌筑 时，可适当做表面喷水后砌筑；
➢优先采用专用砂浆来提高砌体的抗剪强度，增加砂
浆保水能力。
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3rew
结砖砌体的80% ；
✓多孔砖砌体抗剪强度高于实心砖
约10％（销栓作用）
✓砖砌体抗弯强度 与烧结砖砌体相当
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蒸压粉煤灰砖砌体的基本力学性能——抗震性能
✓垂直压应力越大，墙体承载力越大 ； ✓构造柱能显著改善墙片延性，减缓刚
度退化速度，增强耗能性能；
✓粉煤灰砖墙抗震承载力可参照烧结砖
➢相同环境下，浇水砖干燥收缩
率远大于不浇水砖；
➢浇水砖砌体的干燥收缩率大于
GB50003的0.2mm/m的要求， 易裂；
潮湿环境 中等环境
干燥环境
• 67d后各种砖的水分蒸发和干燥收缩
不浇水粉煤灰砖
水分蒸发 （％）
收缩（mm/m）
浇水粉煤灰砖
水分蒸发 （％）
收缩（mm/m）
2.4
0.042
24.1
0.048
原因：毛细孔水或分子结合水失去后，原来作用于毛细孔上
的表面张力撤除，会产生蠕变变形，增大了收缩变形。
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•2.3 上墙含水率及环境对蒸压粉煤
灰砖干燥收缩影响的试验研究
•
➢砖的初始含水率（上墙含水率）越大，其 使用阶段的干燥收缩率εeq越大； ➢环境相对湿度越大，蒸压粉煤灰砖的平衡
国家标准《砌体结构设计规范》
国家标准《墙体材料统一技术规范》
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蒸压粉煤灰砖的应用
CECS256:2009《蒸压粉煤灰砖建筑技术规范》
——试验产品分布全国20余厂家；
——全国6个高等院校、科研单位同步试验；
——试验覆盖范围广泛：
砌体抗压强度试验研究；
砌体抗剪强度试验研究；
砌体抗弯强度试验研究；