水工混凝土抑制堿骨料反應的材料試驗研究(常用版)

水工混凝土抑制堿骨料反應的材料試驗研究（常用版）(可以直接使用，可編輯完整版資料，歡迎下載）

水工混凝土抑制堿骨料反應的材料試驗研究水工混凝土抑制堿骨料反應的材料試驗研究（常用版）(可以直接使用，可編輯完整版資料，歡迎下載）水電站設計DHPS第24卷第3期2021年9月水工混凝土抑制堿骨料反應的材料試驗研究周麒雯,楊軼(中國水電顧問集團成都勘測設計研究院,四川成都610072)摘要:對水工混凝土常用混合材中的粉煤灰,磷渣,硅粉以及鋰鹽渣進行了抑制ASR的試驗研究.試驗研究結果表明:在水工混凝土中摻用一定量的混合材可以有效地抑制ASR膨脹變形.相比而言,硅粉抑制ASR的能力要優(yōu)于粉煤灰,而磷渣與鋰鹽渣抑制ASR的效果則遜于粉煤灰.關鍵詞:水工砼;混合材料;抑制;堿骨料反應;砼試驗中圖法分類號:TV43;TV42文獻標識碼:B文章編號:1003—9805(2021)03一OO4O一061前言防止混凝土堿骨料反應(AAR)是當今混凝土工程所面臨的重要課題之一,對其防治措施的研究已引起世界上許多國家的高度重視.一般來說,AAR是一個較緩慢的過程,混凝土有時需要幾十年時間才會出現裂縫,特別是對于一些慢膨脹型的活性骨料,時間將會更長.水利水電工程較長的使用壽命要求和水工混凝土所處的潮濕環(huán)境為AAR提供了充分的時間和環(huán)境條件.這表明在AAR方面,水工混凝土比普通混凝土具有更大的危險性.AAR按參與反應的骨料類型分為堿硅酸反應(ASR)和堿碳酸鹽反應(ACR)兩種.因在水工混凝土中ASR較ACR普遍,故本文主要針對抑制ASR進行探討.使用非活性骨料對防止水工混凝土ASR而言是最安全可靠的措施.但由于活性骨料特別是硅質活性骨料分布廣泛,以及受工程造價的影響,水工混凝土骨料的選擇余地愈來愈受到限制.另外,目前對評定骨料的堿活性特別是慢膨脹骨料的潛在堿活性尚無絕對可靠的方法,正確評定骨料的堿活性也并非易事.大量的試驗研究表明,在水工混凝土中使用某些混合材置換部分水泥,不僅能延緩或抑制ASR,而且對水工混凝土的其它性能也有一定的改善作用,同時對節(jié)約資源,保護環(huán)境也有重要意義.本文結合水電工程的實際,對水工混凝土常用的粉煤灰,磷渣,鋰鹽渣及硅粉等混合材抑制ASR進行試驗研究.2試驗原材料及試驗方法試驗采用的水泥品種為峨嵋中熱水泥,雙馬中熱水泥及攀枝花中熱水泥,水泥的化學成分見表1;粉煤灰采用內江I級粉煤灰以及攀鋼504廠的Ⅱ級粉煤灰;磷渣采用川投電冶公司黃磷廠的磷渣;硅粉采用成都東藍星科技發(fā)展的硅粉;鋰鹽渣采用射洪明珠集團鋰業(yè)公司生產的鋰鹽渣.混合材的化學成分見表2.試驗采用砂漿棒快速法.其中粉煤灰,磷渣以及鋰鹽渣為等量取代,硅粉為外摻.膠凝材料的堿含量則通過添加純度為10%的NaOH試劑調整,養(yǎng)護條件為8OoC,lmol/LNaOH溶液.分別測量試件不同齡期的膨脹率,并計算混合材對ASR膨脹的抑制率.表1水泥的化學成分%收稿日期12021—04—0l作者簡介:周麒雯(1962一),女,四川成都人,高級工程師,主要從事水工混凝土堿骨料反應及混凝土性能試驗研究.表2混合材的化學成分%3粉煤灰抑制ASR的試驗研究粉煤灰的化學成分以Sio2和Al2o3為主,其活性來源于火山灰作用,與所含的SiO2,Al2o3及玻璃質的球形顆粒有關.現結合錦屏一級水電站實際,對粉煤灰抑制ASR作用進行試驗研究.骨料為當地具有活性的變質石英砂巖,按DL/T5151—2001中規(guī)定的砂漿棒快速法和混凝土棱柱體法對變質石英砂巖的堿活性進行檢驗的結果(見圖1)表明,該變,當,靜當遵質石英砂巖為活性骨料.3.1粉煤灰摻量對ASR膨脹率的影響不同粉煤灰摻量下的砂漿膨脹率曲線見圖2.由試驗研究結果可以看出,當粉煤灰摻量分別為10%,20%,30%和35%時,其14d砂漿膨脹率值分別為不摻粉煤灰對比試樣的54.5%,18.6%,11.3%和9.6%,表明摻一定量的粉煤灰對于活性骨料的ASR膨脹有著明顯的抑制作用,并隨著粉煤灰的摻量增加ASR膨脹率減小的幅度越大.,當齡期,d齡期,d(a)砂漿棒快速法檢驗結果(b)混凝土棱柱體法檢驗結果圖l變質石英砂巖堿活性檢驗結果圖2粉煤灰摻量對砂漿膨脹率的影響3.2粉煤灰摻量對ASR膨脹抑制率的影響粉煤灰摻量對砂漿14d膨脹抑制率的影響見圖3.試驗結果表明,隨著粉煤灰摻量的增加,粉煤灰對活性骨料ASR膨脹的抑制率也增大.當粉煤灰的摻量大于20%時,粉煤灰對活性骨料ASR膨脹的抑制率趨于平緩.3.3膠凝材料中的堿含量對抑制ASR膨脹效果的影響為了進一步探討粉煤灰的抑制效果,在不同膠凝材料堿含量條件下進行了砂漿膨脹率試驗.膠凝材料中堿含量分別為0.6%,0.9%,1.25%和2.0%時的砂漿膨脹率試驗結果見圖4.由試驗結果可以,磊曩當!粉煤灰摻量/%圖3粉煤灰摻量對膨脹抑制率的影響看出,膠凝材料中的堿含量越高,活性骨料的ASR膨脹率越大.3.4與非活性骨料的砂漿膨脹率比較摻20%粉煤灰時活性骨料的砂漿膨脹率與非活性骨料砂漿膨脹率的比較見圖5.試驗結果表明,摻20%的粉煤灰時,其活性骨料的砂漿膨脹率低于在相同水泥含堿量(不摻粉煤灰)時非活性骨料的砂漿膨脹率.3.5粉煤灰抑制ASR效果評價活性骨料的ASR膨脹率隨著粉煤灰摻量的增加而逐漸減小,表明摻一定量的粉煤灰對于活性骨料的ASR有著明顯的抑制作用.當粉煤灰摻量達41到20%時,其14d膨脹率小于0.1%,測試時間延長至28d,其膨脹率也未超過0.1%.從砂漿膨脹抑制率來看,當粉煤灰的摻量超過20%時,砂漿膨脹抑制率的變化趨于平緩.這表明粉煤灰摻量在20%及以上時,其抑制活性骨料ASR膨脹的效果明顯.當粉煤灰摻量不低于20%時,活性骨料砂漿膨脹率均小于同齡期的非活性骨料的砂漿膨脹率.這表明在摻20%粉煤灰時,將活性骨料應用于實際工程中具有一定的安全性.4磷渣抑制ASR的試驗研究磷渣的組成主要為硅酸鹽和鋁酸鹽,同時還存在部分小顆粒的晶體.粒化電爐磷渣具有較高的活性,但在一般條件下,磷渣并不具有水硬性,只有在激發(fā)劑存在的情況下才能發(fā)生水化反應,形成膠凝42,瓣當,瓣當圖4堿含量對砂漿膨脹率的影響O-40_3桀0.2O.1OO5l0152O2530齡期/d(a)砂漿棒快速法檢驗結果物質并具有水硬活性.結合官地水電站對磷渣抑制ASR進行試驗研究.骨料為當地的角礫熔巖,采用砂漿棒快速法和混凝土棱柱體法對巖石的堿活性檢驗的結果(見圖6)表明:該角礫熔巖為活性骨料.4.1磷渣摻量對ASR膨脹的影響不同磷渣摻量下砂漿膨脹率曲線見圖7.由試驗結果可以看出,在水泥中摻入30%的磷渣時,活性骨料的14d砂漿膨脹率由0.178%降為0.062%;摻人50%的磷渣時,活性骨料的14d砂漿膨脹率降為0.031%.這表明隨著磷渣摻量的增加,活性骨料的ASR膨脹率將減小.4.2磷渣摻量對ASR膨脹抑制率的影響磷渣摻量對砂漿14d膨脹率的影響見圖8.由試驗結果可以看出,當水泥中的磷渣摻量由30%增加到40%時,其對活性骨料14d砂漿膨脹的抑制率將提高13.3%;摻量由30%增JJnNso%時,其對活,瓣當越圖5與非活性骨料砂漿膨脹率的比較圖6角礫熔巖堿活性檢驗結果圖7磷渣摻量對砂漿膨脹率的影響,辱曩當毽齡期,d(b)混凝土棱柱體法檢驗結果圖8磷渣摻量對砂漿膨脹抑制率的影響性骨料14d砂漿膨脹抑制率將提高20.8%.這表明隨著磷渣摻量的增加,磷渣對活性骨料ASR膨脹的抑制率將提高.4.3膠凝材料堿含量與抑制效果不同膠凝材料堿含量條件下磷渣抑制骨料ASR膨脹的試驗結果見圖9.由試驗結果可以看出,當堿含量從0.9%增加到2.0%時,摻40%磷渣的14d的砂漿膨脹率將增加7.0%;摻50%磷渣的14d的砂漿膨脹率將增加8.0%.這表明膠凝材料中堿含,簪攔趨量對骨料ASR的膨脹有著一定的影響,堿含量越高,磷渣抑制骨料ASR膨脹的效果越差.4.4磷渣與粉煤灰抑制ASR效果的比較在水泥中堿含量為0.9%的條件下,進行了單摻磷渣和粉煤灰的抑制ASR的對比試驗,試驗結果見圖10.由試驗結果可以看出,單摻30%的磷渣14d的抑制率比單摻30%的粉煤灰的抑制率要低36.1%,28d要低38.2%.這表明在同等條件下磷渣抑制骨料ASR膨脹效果遜于粉煤灰.,艇齡期,d齡期,d(a)磷渣摻量為40%(b)磷渣摻量為50%圖9水泥堿含量與抑制效果的試驗結果,禱磊攔避齡期,d(a)膨脹率(h)膨脹抑制率圖l0磷渣與粉煤灰抑制效果的比較試驗結果5硅粉抑制ASR的試驗研究硅粉含高量的無定形二氧化硅(含量為90%～96%),二氧化硅的含量越高,其活性越大.由于硅粉顆粒極細,因此硅粉微?？梢蕴畛涞交炷恋奈⒖紫吨?使混凝土更密實;且硅粉與水泥水化時析出的CaO產生水化反應生成硅酸鈣,提高了混凝土的力學性能.結合兩河口水電站對硅粉抑制ASR進行試驗研究.骨料為當地的泥質砂巖,采用砂漿棒快速法和混凝土棱柱體法對巖石的堿活性進行檢驗的結果(圖11)表明,該泥質砂巖為活性骨料.5.1硅粉摻量對ASR膨脹的影響不同硅粉摻量下砂漿膨脹率曲線見圖12.由試驗結果可以看出,在水泥中摻入6%的硅粉時,活性骨料的14d砂漿膨脹率由0.239%降為0.014%;摻入10%的硅粉時,活性骨料的14d砂漿膨脹率降為0.003%.這表明隨著硅粉摻量的增加,活性骨料ASR的14d膨脹率減小.5.2硅粉摻量對ASR膨脹抑制率的影響硅粉摻量對砂漿14d膨脹抑制率的影響見圖13.由試驗結果可以看出,當水泥中的硅粉摻量由6%增加到8%時,其對活性骨料14d砂漿膨脹的抑制率提高4.2%;摻量由6%增加到10%時,其對活性骨料14d砂漿膨脹抑制率提高4.6%.這表明隨著硅粉摻量的增加,硅粉對活性骨料ASR膨脹的抑制率將提高.5.3硅粉與粉煤灰抑制ASR效果的比較在水泥中堿含量為0.9%的條件下,進行了單摻硅粉和粉煤灰的抑制ASR的對比試驗,試驗結果見圖14.從試驗結果可以看出:單摻8%硅粉時的膨脹抑制率與單摻30%的粉煤灰時的膨脹抑制率43瓣當渣,靜當遴齡期/d齡期/d(a)砂漿棒快速法檢驗結果(b)混凝土棱柱體法檢驗結果圖l1泥質砂巖堿活性檢驗結果硅粉摻量圖l2硅粉摻量對砂漿膨脹率的影響,靜當0.o_o出o_0Jo尊0.005O,婷蓐囂當尋硅粉摻量圖13硅粉摻量對砂漿膨脹抑制率的影響粉煤灰30%硅粉6%硅粉8%硅粉lO%粉煤灰20%硅粉6%硅粉8%硅粉lO%(a)與粉煤灰摻量為30%比較(b)與粉煤灰摻量為20%比較圖14硅粉與粉煤灰抑制效果的比較試驗結果相當,表明在同等條件下硅粉抑制骨料ASR膨脹效果要優(yōu)于粉煤灰.6鋰鹽渣抑制ASR的試驗研究鋰鹽渣是用鋰輝石經1200oC煅燒后生產碳酸鋰的副產品,其主要成分為氧化硅,氧化鋁,氧化鈣等.由于鋰鹽渣含有較多的無定形二氧化硅,三氧化鋁,具有較高的活性可以作為水工大體積混凝土的摻合料.現結合錦屏一級水電站的實際,對鋰鹽渣抑制ASR進行試驗研究,骨料采用當地的變質石英砂巖.6.1鋰鹽渣摻量對ASR膨脹率的影響不同鋰鹽渣摻量下砂漿膨脹率曲線見圖15.由試驗結果可以看出,當鋰鹽渣的摻量分別為10%,20%,30%,35%,40%及50%時,其14d砂漿膨脹率分別為不摻鋰鹽渣對比試樣的81.6%,19.7%,13.6%,11.6%,7.5%和4.8%.這表明在水泥中摻入一定量的鋰鹽渣可以減少砂漿試件的ASR膨脹值,并隨著鋰鹽渣摻量的增加,活性骨料的ASR的膨脹率將減小.6.2鋰鹽渣摻量對ASR膨脹抑制率的影響鋰鹽渣摻量對砂漿14d膨脹抑制率的影響見圖16.試驗結果表明,隨著鋰鹽渣摻量的增加,鋰鹽渣對活性骨料ASR膨脹的抑制率也增大.當鋰鹽渣的摻量大于20%時,鋰鹽渣對活性骨料ASR膨脹的抑制率趨于平緩.6.3鋰鹽渣與粉煤灰抑制ASR效果的對比在水泥中堿含量為0.9%的條件下,進行了單摻鋰鹽渣和粉煤灰的抑制ASR的對比試驗,試驗結果見圖17.從試驗結果可以看出:單摻30%的鋰鹽渣時,其砂漿膨脹率略高于單摻30%的粉煤灰的砂漿膨脹率,其14d砂漿膨脹率增加5%左右;單摻40%的鋰鹽渣時,其砂漿膨脹率高于單摻40%的粉加m:gOOOOQn謝念尋一,渣饕若鋰鹽渣摻量,%圖15鋰鹽渣摻量對ASR膨脹率的影響淤齡期,d瓣漤模}磊霉越_.!鋰鹽渣摻量,%圖16鋰鹽渣摻量對ASR膨脹抑制率的影響齡期,d(a)混合材摻量為30%時(b)混合材摻量為4o%時圖17鋰鹽渣與粉煤灰抑制ASR的比較煤灰的砂漿膨脹率,其14d砂漿膨脹率增加22%左右.這表明在同等條件下鋰鹽渣抑制骨料ASR膨脹效果要遜于粉煤灰.7結語在水工大體積混凝土中摻用混合材的主要作用有:一是節(jié)約水泥,降低工程造價;二是降低大體積混凝土的絕熱溫升,改善溫控條件;三是提高水工混凝土的抗裂能力.通過對水工混凝土常用的混合材粉煤灰,磷渣,硅粉以及鋰鹽渣進行的ASR抑制試驗研究結果表明,在水工混凝土中摻用一定量的混合材,對活性骨料ASR的膨脹也具有一定的抑制作用.相比粉煤灰而言,在同等條件下硅粉抑制ASR的能力要優(yōu)于粉煤灰,而磷渣和鋰鹽渣的抑制ASR效果則遜于粉煤灰.參考文獻:[1]姚燕.新型高性能混凝土耐久性的研究與工程應用[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,2004.[2]王伶俐,姚燕.重點工程混凝土耐久性的研究與工程應用[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,200o.[3]李光偉,等.粉煤灰抑制集料ASR有效性的評估[J].水力發(fā)電,2Oo7(5).[4]周麒雯,等.磷渣抑制集料堿硅酸反應的試驗研究[J].水利水電科技進展,2oo8(2).[5]周麒雯,等.錦屏一級水電站石英砂巖堿活性及堿活性抑制試驗研究[A].混凝土工程耐久性研究和應用[C].成都:西南交通大學出版社,2006,(上接第36頁)3結語水工混凝土的自生體積變形對水工混凝土的抗裂性有著不容忽視的影響.影響水工混凝土自生體積變形的因素主要為水泥品種,粉煤灰品種,以及骨料種類和含量等.在水工混凝土配合比設計中應考慮影響混凝土自生體積變形的主要因素,從而通過控制和利用混凝土的自生體積變形來改善和提高水工混凝土的抗裂性能.參考文獻:[1]李光偉.從自生體積變形看MgO微膨脹混凝土的應力補償[J].水電工程研究,1995(1):l一6.[2]李光偉.混凝土抗裂能力的評價[J].水利水電科技進展,2001(2):33—36.[3]楊華全,等.水工混凝土研究與應用[M].北京:中國水利水電出版社,2005:193—197.[4]李光偉.某水電站大壩混凝土自生體積變形試驗研究[J].水電工程研究,2001(3):27—33.45濕拌砂漿的試驗研究及應用濕拌砂漿的試驗研究及應用丁健美李光中胡曉(南京普迪混凝土,南京210015)【摘要】研究各種普通預拌砂漿配合比的設計,試配及應用機理.通過摻入不同品種保水增稠材料和外加劑對預拌砂漿性能影響的試驗.并根據各種普通預拌砂漿的技術性能要求,確定不同品種各標號預拌砂漿的生產配合比.【關鍵詞】預拌砂漿;稠度;分層度;凝結時間;保水率;強度預拌砂漿在現場使用時.需保證一定的凝結時間及存放時間,本文通過試驗,研究如何從原材料方面人手,滿足砂漿在稠度,分層度(保水率),凝結時間和強度等方面的要求.這是配制預拌砂漿的技術關鍵.1原材料和試驗方法1.1原材料水泥:42.5級普通硅酸鹽水泥(中國海螺).黃砂:長江河砂,密度2450kg/m3,堆積密度1420kg/m3.含泥量1.O%,最大粒徑≤5.0mm.粉煤灰:華能電廠I/II級灰.保水增稠材料:主要采用上海某公司稠化粉A1,上海某公司稠化粉A2.南京某公司稠化粉A3等.外加劑:主要采用上海某公司外加劑B1.上海某公司預拌砂漿緩凝塑化劑B2.南京某公司緩凝減水劑B3和南京某公司復合型塑化劑S等.拌和水:自來水.1.2試驗方法采用機械拌和.首先將干物料加入攪拌機中干拌2min.然后加入水劑外加劑和拌和水攪拌2min后出料.砂漿性能試驗按JGJ70—1990《建筑砂漿基本性能試驗方法》,DGJ32/J13—2005《預拌砂漿技術規(guī)程》,DG/TJ08—502—2ooo((預拌砂漿生產與應用技術規(guī)程》方法和規(guī)程進行2試驗結果2.1預拌砂漿基本性能的研究前期進行部分空白試驗,例如:拌和水,水泥,砂三種物料.拌和水,水泥,砂,粉煤灰四種物料以及拌和水,水泥,砂,粉煤灰,混凝土外加劑五種物料的試驗.無論選用何種品牌的水泥來試驗.最后做出的空白預拌砂漿的可操作性都很差.尤其是摻加了混凝土外加劑的砂漿泌水率非常高.幾乎無法使用.更談不上能夠保持一定的緩凝時間.所以.砂漿的保水增稠材料和砂漿專用外加劑在預拌砂漿中缺一不可.經過前期策劃,我們進行了三個系列的預拌砂漿級配試驗和對比試驗2.2上海某公司稠化粉A1和外加劑B1系列砂漿稠化粉A1的主要作用是改善砂漿的和易性.減少水泥用量.在增加配砂量的同時保證砂漿的工作性能及強度.起保水增稠的作用.外加劑B1屬于改性木質素璜酸鹽類緩凝劑.主要作用是延長預拌砂漿的凝結時間.同時增強砂漿的塑性.在減少稠度損失的同時降低泌水率.摻加了砂漿專用稠化粉A1和外加劑B1的預拌砂漿性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)自拌砂漿.表現為表面不泌水,砂漿變得輕柔,細膩,黏性大,操作手感佳,稠度,分層度等性能指標均滿足規(guī)范要求.見表1.表1稠化粉A1和外加劑B1系列(一)初始試驗配合IZ(kg/m~)砂漿性能序標稠外稠度分層度容重R28號號水泥砂化F(I)加粉劑(mil1)(mm)(kg/m~)(MPa)1M5.3.1909196o6.42M7.52oo146040l1O3.3102719707.63M1O220214045903.4937194011.04M1529o14oO50903.9989196515.25M2O3oo125050904.28516194018.26M25330132060804.5915197522.7注:水泥品種選用京I~P042.5R,用水量均為2ook咖左右,砂的含水率5%左右.?42?2007年12期通過實驗可得.這一系列配合比的砂漿可操作性能較好,3h內基本無泌水.操作手感佳.5h,-,6h后仍可操作.但試塊強度卻不令人滿意.考慮到試驗環(huán)境條件,原材料品種及數量,試驗方法和操作過程等多方面因素.我們進行了同養(yǎng)和標養(yǎng)試塊對比.適當增加或減少某一原材料品種.增加配合比中膠凝材料含量等試驗.以確定影響試塊強度的原因.表2為增加膠黏材料試驗結果.表2稠化粉A1和外加劑B1系列(--】增加膠凝材料配合比(km砂漿性能序標號稠外號水泥砂化F(I)加稠度分層度容重R28(mm)(mm)(kg/m3)fMPa)粉劑1M5.O190146040l153.6951O19956.62M7.52101440401203.8901420218.O3M1O230140045803.489121965l1.14M1531O138050904.38310196015.65M2O325133050905.38811518.56M25350132060905.884102oo523.1通過實驗得知.雖然增加了膠凝材料.但強度增加并不明顯砂漿的其他操作性能雖能達到要求.但由于稠化粉Al和外加劑Bl用量很大.相互適應性較好.砂漿的凝結時間過長.有的3d都不能拆模.28d強度顯然受到了影響由此最終確定試塊強度較低的主要原因是:(1)當時環(huán)境溫度較低.(2)所用試塊是有底的而不是無底的,強度會有一定的下浮.(3)砂漿外加劑中的引氣成分含量太多,減少了用水量,在滿足砂漿黏性和塑性的同時,降低了砂漿的容重.從而降低了試塊的抗壓強度.通過以上分析.我們適當減少了外加劑Bl的用量.試驗結果見表3.表3稠化粉A1和外加劑B1系列(三)減少緩凝劑用量配合~(kg/m3)砂漿性能序標號水泥稠外稠度分層度容重R28號砂化F(I)加(京陽)粉劑(mm)(mn1)(kg/m3)(MPa)1M5.O19O1460401153.6951019956.62M7.521O1440401202.589l12O658.13M1O2351415451oo2.880135l1.O4M153oo139050903.481132oo515.95M2O325133550903.87913518.76M2535013206090447M1O31O144045601.88310216015.18M1O31O144045609313222518.1從增加膠凝材料和減少緩凝劑用量兩組實驗可知.單一減少砂漿外加劑Bl用量.對試塊強度的增強效果并不明顯.只是稍微縮短了凝結時間.為27h(試驗環(huán)境溫度為I(YC,環(huán)境濕度6O%).表3中7和8相比較.未摻外加劑Bl的砂漿開放時間為4hh.凝結時間在6h左右.摻加05%的外加劑Bl可以有效調節(jié)凝結時間.但減水效果不明顯.而且7和8的用水量都有所提高.在233kg/m3250kg/m,.此配合比可以為生產配合比提供參考.為了全面把握Al—Bl組合砂漿的技術性能.我們做了添加兩種組合型稠化粉,外加劑與添加復合型塑化劑的對比試驗.見表4.表4稠化粉A1和外加劑B1系列(四)與S復合型塑化劑對比試驗配合比(km々砂漿性能序標號水泥稠外稠度分層度容重R28號砂化F(I)加(中國)(mm)(蚴)(kg/m~)(MPa)粉劑1—1M5.O260142040502.574819758.72—1M7.5280142040502.769918859.53—1M1O3oo140040502.9901O18701O.94—1M15330140050703.3717192021.15—1M2O360135050703.68113192521.26—1M25390132060703.9859197027.11—2M5.O26o1420503.491818707.82—2M7.52801420503.687618258.33—2M1O3oo1400503.89010181O10.O4—2M153301400704.483l1181O14.95—2M2O3601350704.8907182520.76—2M253901320705.2951O190526.3表4中一1系列試驗為稠化粉Al和外加劑Bl組合,一2為S復合型塑化劑.S的凝結時間為15h40min,可操作時間8h左右.Al—Bl的凝結時間為20h,可操作時間為12h左右:S塑化劑(摻量1.2%1和Al—B1(摻量0.9%1相比.前者和易性略好,更細膩,塑性更好,后者上墻后比前者失水快.2.3上海某公司緩凝塑化劑A2和B2系列為了尋求品種更多,性能更全面的稠化粉和外加劑.我們又對上海某公司稠化粉A2和外加劑B2進行了系列試驗.見表5.表5中一1系列為預拌砌筑砂漿.其中外加劑B2摻量為0.7%左右:一2系列為預拌抹灰砂漿,其中外加劑B2摻量為0.8%:一3系列為預拌砌筑砂漿,其中外加劑B2摻量為0.9%左右:-4系列為預拌地面砂漿,其中外加劑B2摻量為0.4%左右.砌筑和抹灰砂漿的凝結時間和可操作時間均能達到預期效果.保水性較好,強度較高.但砂漿容重大,操作手感偏重.有一定量的泌水,尤其是高標號的砂漿,結底時間明顯提前.2007年12期?43?表5上海某公司稠化粉A2和緩凝塑化劑B2系列表6南京某公司A3砂漿稠化粉和B3型緩凝減水劑系列配合~(kg,/m3)砂漿性能稠外加稠度分層容重R7R28序號標號水泥砂化F(I)劑(mm)(mm)(kg,/m3)(MPa)(中國)粉1—1RM5.O1851395451302-3111O1221254.11O.12-1RM7.52oo1385451302.4831321555.412.O3-1RM1O21O1370451302.51071121657.714.54-1RM1526o135545l1O2.7781O216513_318_35-1RM2O3301320451053.1979216520.924.86-1RM2536o131O401oo3_3981O214024.527.51—2RP5.O1951370451603.O1o6321758.715.92-2RP7.52O51350451703.1296421609.317.O3—2RP1O2301350451353.04986215511.819.24-2R1403.4955217017_323.25-2RP2O34013oo45l1O3.721oo6214523.629.O1—3RM5.O1951450451303.O692921703.79.42-3RM7.52051435451303.1588721855.711.73-3RM1O2301420451253_3398321657.713.74-3R153.551oo6215512.817.95-3RM2O335133040l1O4.551026216520.723.66-3RM2536o1315401oo4.7955217024.125-31-4RS1531O15oo40701.566512222517_325.12—4RS2O36o145540601_32658220524.729.93-4R$2536515oo4060O.877513224525.532.9圖1為外加劑B2摻量與凝結時間/可操作時間的關系.~t,JJu劑B2的一個顯著特點是,其本身的有效性隨存放時間的增加而衰退.且變化明顯.其優(yōu)越性是摻量較小,性價比相對較高.35扈30曾252015lO50摻量(%)圖1外加劑132摻量與凝結時間/可操作時間的關系2.4南京某公司砂漿稠化粉A3和緩凝減水劑B3系列我們還對南京某公司砂漿稠化粉A3和緩凝減水劑B3進行了系列試驗.見表6從表6可知.此系列的新拌砂漿狀態(tài)較軟.黏性較好,保水性也好,但砂漿的氣泡增多;單方砂漿的摻量較高.而28d抗壓強度不夠高.圖2為外加劑B3的摻量與凝結時間/可操作時間的關系圖.從圖中可以看出.B3的摻量不是越高越配合tt(kgCm~)砂漿性能稠外稠度分層度容重R28序號標號水泥砂化F(I)加(中國)粉劑(mm)(mm)(kgCm~)(MPa)1—1M5.O19514504513O2.729213216o9.72-1M7.52O514354513O2.88914215512.93—1M1O23014JDO451252.96939219514.64-1M15265139o45l153.69410220514.55-1M2O350133540l1O3.769013221521.16-1M253701315401053.889511220520.91-2RP7.5205134o451703.91oo1O215515.42-2RP1O23013354516O4.O919215512.63—2RP152701330451405.1967216515.94—2RP2O34512oo451205.761oo11218023.65-2RP25370133040l1O5.881oo1O221528.1—35釜00翟25201510501l_52摻量(%)圖2外加劑B3的摻量與凝結時間/可操作時間的關系好,每個操作時間段都有一個最佳摻量.而且隨季節(jié)變化需適當調整3分析與討論不同生產廠家,不同品種的水泥,其自身技術指標的穩(wěn)定性不一.且與稠化粉和緩凝劑的適應性存在很大區(qū)別.粉煤灰的品種和級別對砂漿的性能有一定影響,但不是級別越高越好,II級灰即可.粉煤灰的摻量與強度增長有一定關聯(lián),摻量在30%～50%比較適宜.黃砂的細度對砂漿會有影響,過粗不便于施工.過細則增大用水量,影響砂漿性能.不同環(huán)境下.室內和室外砂漿稠度經時損失很復雜,稠度損失與外加劑摻量,溫度,濕度,太陽直射系數及盛放砂漿的容器規(guī)格都有一定的關系,砂漿的稠度保持不變的時間段是砂漿最佳施工期間.砂漿試塊成型時的環(huán)境對檢測數據的影響也很大,主要表現在標養(yǎng)和自養(yǎng),有底和無底及試塊和試條的強度等的差異性.另外.對砂漿稠度經時損失重塑后的強度損失也要引起重視保水率指標和分層度類似.是衡量砂漿稠度經時損失的重要參數,它和所使用的保水增稠材料有很大關系.同時與?44?2007年12期外加劑,粉煤灰的質量也有關.在選擇原材料的時候應從這些方面慎重考慮通過以上三個系列的多元化試驗,分析砂漿配合比中P042.5水泥的用量和7d/28d抗壓強度的關系.如圖3.實際應用中并非絕對遵循圖中的變化規(guī)律.還應考慮其他原材料的區(qū)別,特別是粉煤灰的質量,砂子的級配,保水增稠材料和外加劑的適應性3O2520邑15蓍o50水泥用量(kg)圖3水泥用量和7d/28d抗壓強度的關系4實際生產應用情況為檢驗上述配合比.現用生產預拌混凝土的自動化秤量,攪拌,卸料系統(tǒng)生產RP10砂漿,配合比及砂漿性能見表7.表7生產砂漿中試配合比及砂漿性能配合~t(kg/m3)砂漿性能序標號水泥稠外稠度分層度容重R28號砂化FfI1加中國fnlm1(mm)(kg/m)(MPa)粉劑1RPIO2301350451353421093213015.7從中試結果看.除了由于機械方面所造成的攪拌不均勻,夾有部分水泥團和黃砂團,砂子中有大顆粒,不便于抹灰施工外.砂漿的分層度,凝結時間和強度都達到了預期效果與混凝土的坍落度指標類似.施工過程中砂漿的稠度是一個非常關鍵的技術指標.它反映的是砂漿拌和物在外力作用下變形大小的一個物理量.砂漿的稠度越大.流動性越好.施工強度越低.砂漿的存放時間直接影響到施工的可操作性和工程的工期.所以我們做了一組對比試驗.圖4為某種砂漿稠度經時損失在室內外環(huán)境中的對比11釋時間(h)圖4砂漿稠度室內,室外經時損失和凝結時間的關系由圖4可見:(1)砂漿在拌和成型后4h~6h內稠度變化不顯著,而后稠度損失較快.同時.砂漿的抗壓強度降低,力學性能變差.(2)在室外環(huán)境中砂漿稠度損失大.所以在施工現場需要重視砂漿的存放環(huán)境.尤其需加強盛放容器的密閉和保濕.避免因稠度損失過大而造成強度降低.砂漿重塑后的強度甚至會降低20%以上.并且加水量越多.抗壓強度損失越大5結語配制預拌砂漿的技術關鍵在于采取有效措施降低砂漿的分層度,提高砂漿的保水率.并解決摻加外加劑和其他物質后砂漿分層度與其強度之間的矛盾預拌砂漿主要是對凝結時間和保水性要求較高.對強度要求不是太高.但也不可忽視砂漿的強度.在進行砂漿配合比設計時要考慮到工地的惡劣環(huán)境和稠度損失.適當提高1～2個標號進行實際應用大多數情況下.不能簡單判斷某一種稠化粉或外加劑的好壞.要結合其他原材料品種性能進行綜合分析可以根據砂漿要求的高低.選擇不同性價比的原材料.材料品種和適宜摻量須同時考慮.以降低砂漿的綜合成本.參考文獻:【1】王培銘商品砂漿的研究與應用機械工業(yè)出版社,20061【2]GJ32/J13—2005預拌砂漿技術規(guī)程長春散裝水泥預拌砂漿管理出新政本刊訊《長春市散裝水泥管理辦法》于今年12月3日起正式施行該辦法將散裝水泥及預拌混凝土,預拌砂漿.均納入管理范圍.辦法規(guī)定:水泥生產企業(yè)應當按照散裝水泥發(fā)展規(guī)劃的要求.達到70%以上的散裝水泥發(fā)放能力;水泥使用總量在300t以上的工程建設項目和本市城市規(guī)劃區(qū)內交通,能源,水利,市政工程建設項目,散裝水泥使用量應當達到水泥使用總量的70%以上:長春城市規(guī)劃區(qū)域內.禁止現場攪拌混凝土;自2021年7月1日起.禁止現場攪拌砂漿.如預拌混凝土及預拌砂漿,水泥制品生產企業(yè)未能全部使用散裝水泥,將被處以每立方米混凝土l00元或者每噸袋裝水泥300元.總額不超過3萬元的罰款.未能達到7OZ散裝水泥使用要求的.處以5000元以上1萬元以下罰款.現場攪拌混凝土可被處以1萬元以上5萬元以下罰款2007年12期?45?外墻外保溫體系粘結強度的試驗的研究青島理工大學工學碩士學位論文摘要外墻外保溫技術是一種最早誕生于世紀歐洲的建筑節(jié)能技術,在上世紀年代石油危機后逐漸得到人們的重視,最近經過幾十年的發(fā)展愈加成熟。隨著我國建筑節(jié)能工作的深入推進,我國引進并改進了這項技術。目前,外墻外保溫技術在全國各地得到越來越廣泛的應用。本文介紹了粘貼聚苯板外墻外保溫體系的粘結機理,并對原有的拉伸粘結試驗方法作了兩點改進:一是用帶彎鉤的鋼棒勾住鋼頂板,以此消除偏心和扭矩;二是在試塊下面粘結鋼底板,避免不均勻受力。試驗證明,改進的試驗方法更符合實際情況。本文對該體系中膠粘劑與聚苯板的粘結強度隨試塊尺寸、養(yǎng)護機制、恢復機制及粘貼面積比的變化趨勢進行了試驗研究。試驗表明:膠粘劑拉伸粘結強度試驗試塊尺寸可取為,且試塊粘結力與粘貼面積比成正比;經浸水及凍融循環(huán)后,試塊膠粘劑與聚苯板的粘結強度均降低,且恢復時間越短,粘結強度越低。本文還介紹了現澆混凝土復合無網聚苯板外保溫體系中平面聚苯板及齒槽聚苯板與混凝土的粘結機理,并對該體系中齒槽聚苯板與混凝土的粘結強度隨齒槽傾角、齒槽寬度和聚苯板抗折強度的變化趨勢進行了試驗研究。分析試驗結果后可知,對于工程中常用的密度為/~/的聚苯板,應取齒槽聚苯板的齒傾角口。~。;在聚苯板抗折強度、齒傾角一定的情況下,聚苯板與水泥砂漿的粘結強度隨齒頂寬度的增大而增大;在聚苯板齒傾角、齒寬一定的情況下,聚苯板與水泥砂漿的粘結強度隨聚苯板密度的增大而增大。試驗還驗證了界面砂漿在外墻外保溫體系中的重要作用。本文最后論述了外墻外保溫體系耐久性的概念,介紹了外墻外保溫體系常見的質量問題及產生原因。另外,對保溫體系主要構件的耐久性進行了分析,并對正常維護條件下結構體系的耐久壽命做了推測。關鍵詞節(jié)能;外墻外保溫;聚苯板;膠粘劑;燕尾槽;界面砂漿;粘結強度;耐久性;青島理工大學工學碩士學位論文.,.’.,.,.:;,.,.,,.’.?;...;..,。~.口。//;,.;童星些三奎耋三耋堡圭耋堡鎏圣..,.;.:;;;;;;;青島理工大學工學碩士學位論文第章緒論.外墻外保溫技術的發(fā)展背景隨著我國經濟的持續(xù)高速發(fā)展,我國的能源消耗量越來越大,但我國的一次能源生產量增長率卻遠遠低于國民經濟的增長率,發(fā)展經濟所需的能源應更多地依靠節(jié)能來解決。節(jié)能,是指加強用能管理,采取技術上可行、經濟上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施,減少從能源生產到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費,更加有效、合理地利用能源。這既是《中華人民共和國節(jié)約能源法》對“節(jié)能”。的法律規(guī)定,也是國際能源委員會的節(jié)能概念建筑能耗是指建筑在使用過程中的能耗,主要包括采暖、通風、空調、照明、炊事燃料、家用電器和熱水供應等能耗,其中以采暖和空調能耗為主。建筑能耗在社會總能耗中占有很大的比例,而且社會經濟越發(fā)達,生活水平越高,這個比例就越大。西方發(fā)達國家,建筑能耗占社會總能耗的%~%。美國一次能源消耗量,年達到.億標準煤,其中建筑能耗占.%,工業(yè)能耗占.%,交通能耗占.%。法國建筑能耗占社會總能耗的%。我國盡管社會經濟發(fā)展水平和生活水平都還不高,但建筑能耗已占社會總能耗的%~%,正逐步上升到%。在一些大城市,夏季空調已成為電力高峰負荷的主要組成部分。年,上海住宅空調安裝率超過%,空調用電負荷高達×以上,占高峰用電負荷的/,造成.的供電缺口。在香港,電力的%,燃氣的%被建筑所消槲‘。我國建筑規(guī)模巨大,據有關部門統(tǒng)計,從年至年底,我國城鄉(xiāng)共建住宅建筑億,其中,城鎮(zhèn).億,農村.億【】。年以來,全國每年新建房屋都超過了億,年達到了.億。城鎮(zhèn)民用建筑保有量每年凈增~億,其中住宅保有量每年凈增億【。目前我國單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近發(fā)達國家的~倍【。隨著民用建筑保有量的增加和人民生活質量的進一步改善,建筑能耗還會持續(xù)上升。按照發(fā)達國家的經驗,我國建筑能耗在社會總能耗中所占比例最終將達到%左右。不論西方發(fā)達國家還是我國,建筑能耗狀況都是牽動社會經濟發(fā)展全局的大問題。青島理工大學工學碩士學位論文當前和今后相當長的一段時間,將是中國建筑節(jié)能大發(fā)展的歷史機遇期,也是外墻外保溫大發(fā)展的歷史機遇期。..外墻外保溫技術發(fā)展的外在機遇多年來,建筑節(jié)能在北京、天津、唐山等地發(fā)展情況十分良好;在上海、武漢、山東、江蘇等一些地方也正在快速發(fā)展,但在不少地區(qū)仍然步履艱難,有建筑節(jié)能標準不依、有建筑節(jié)能管理規(guī)定卻不執(zhí)行的現象相當普遍。其根本原因,是一些地方政府有關管理部門對建筑節(jié)能關心不夠,沒有把這項工作提到議事日程上來。如今這種情況必將發(fā)生根本變化,主要原因是,我們國家正面臨能源長期緊張的形勢,而建筑節(jié)能是消耗大、增長快、能源浪費最嚴重的。在能源形勢越來越緊張的情況下,國家不可能容許建筑用能極其落后的狀況長期存在下去。當前,高層人士對建筑節(jié)能重要性的認識越來越深入,“必須重視建筑節(jié)能”的呼聲己日益高漲,建筑節(jié)能將有很大的發(fā)展。發(fā)展的大體脈絡是【:.嚴寒和寒冷地區(qū)各地居住建筑認真執(zhí)行節(jié)能%的標準,一些過去執(zhí)行標準緩慢的地區(qū)將較快趕上;北京、天津等大城市則率先編制并執(zhí)行節(jié)能%的標準;.夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)經過認真準備,以上海、武漢、江蘇等地為先導,各地紛紛加強執(zhí)行居住建筑節(jié)能設計標準的力度;.以政府辦公建筑的節(jié)能為前導,全國公共建筑的節(jié)能開始啟動,并較快展開,其中京、津、滬、穗、漢等大城市及某些中等城市將走在前列;.既有建筑節(jié)能改造將由試點、擴大試點發(fā)展到逐步推開的階段。由于既有建筑數量巨大,建筑能耗很高,此項工作必將取得突破,由易到難,穩(wěn)步前進;.供熱體制改革在一批北方省市的試點已經啟動,并將逐步擴展。隨著此項改革的深入,將促進建筑節(jié)能工作,尤其是外墻外保溫的發(fā)展。上述發(fā)展在不同地區(qū)將是很不平衡的,但總的發(fā)展速度會比過去快很多。..外墻外保溫技術發(fā)展的內在條件除了上述外墻外保溫發(fā)展的外在機遇,還應看到,我國發(fā)展中的外墻外保溫事業(yè),還有很多內在的有利條件【】:.與許多發(fā)達國家住宅多采用輕質結構不同,中國建筑以采用混凝土、磚石青島理工大學工學碩士學位論文結構為主。這種結構的外墻便于采用粘貼、澆入、釘掛等方式進行外保溫;.中國常用的重質建筑結構采用外保溫還有一個突出的優(yōu)越性,即其熱容量很大,使建筑物熱穩(wěn)定性很好,冬暖夏?,居住舒適,從而受到住戶的廣泛歡迎;.經過多年的發(fā)展,通過不斷研究、開發(fā)、引進,中國外墻外保溫技術已趨于成熟。一方面,自主研制開發(fā)的外墻外保溫技術紛紛推出:另一方面,許多國家外墻外保溫技術不斷介紹進中國來,出現了多種先進技術不斷涌現的可喜局面;.多年來通過市場競爭,外墻外保溫技術不僅質量可以得到保證,造價也有相當程度的降低,價格更趨合理。正因為具備上述的內外條件,中國的外墻外保溫技術發(fā)展前景將十分廣闊。.外墻外保溫體系的組成及性能..外墻外保溫體系的組成所謂外墻外保溫,是指在垂直外墻的外表面上建造保溫層,以降低建筑物的熱量的交換,最終減少建筑物冬季取暖和夏季制冷的能耗。此種外保溫,既可用于新建墻體,也可用于既有建筑外墻的改造。由于是從外側保溫,其構造必須能滿足水密性、抗風壓以及溫濕度變化的要求,不致產生裂縫,并能抵抗外界可能產生的碰撞作用,還能與相鄰部位之間以及在邊角處、面層裝飾等方面,均得到適當的處理。應特別注意,外保溫層的功能,僅限于增加外墻保溫效能以及由此帶來的相關要求,而不應指望這層保溫構造對主體墻的穩(wěn)定性起到作用。其主體墻,即外保溫層的基底,必須滿足建筑物的力學穩(wěn)定性的要求,能承受垂直荷載、風荷載,并能經受撞擊而保證安全使用,還應能使被覆的保溫層和裝飾層得以牢牢固糾】。不同外保溫體系的材料、構造和施工工藝各有一定的差別。外墻外保溫體系大體由以下部分組成:.保溫層應采用熱阻值高,即導熱系數小的高效保溫材料,其導熱系數一般小于./?。保溫材料的吸濕率要低,而粘結性能要好;為了使所用的粘結劑及其表層的應力盡可能減少,對于保溫材料,一方面,要用收縮率小的產品;另一方面,在控制其尺寸變動時產生的應力要小。為此,可采用的保溫材料有:膨脹型聚苯重量矍三奎耋三耋堡圭耋堡堡圣乙烯板、擠塑型聚苯乙烯板、巖棉板、玻璃棉氈以及超輕保溫漿料等。其中以阻燃級膨脹型聚苯乙烯板應用較為普遍。.保溫板的固定不同的外保溫體系,采用的固定保溫板的方法各有不同。有的是將保溫板粘結或釘固在基底上,有的是兩者結合,以粘結為主,或以釘固為主。為使保溫板粘結良好,往往先在外墻外表面上涂抹界面層。為保證保溫板在粘結劑固化期間的穩(wěn)定性,有的體系用機械方法作臨時固定,一般用塑料釘釘固。如要使保溫層永久固定在基底上,一般采用膨脹螺栓或預埋筋之類的錨固件,國外常用不銹蝕而耐久的材料,而國內常用的鋼制膨脹螺栓,應做好防銹處理。對于用膨脹聚苯乙烯板作現澆鋼筋混凝土墻體的外保溫層,還可以將保溫板安設在模板內,通過澆灌混凝土加以固定。超輕保溫漿料可直接涂抹在外墻外表面上,形成外保溫層。應該注意的是,保溫板用粘結劑或機械錨固件固定時,必須滿足所在地區(qū)、所處高度及方位的最大風力的要求,以避免發(fā)生聚苯板脫落事故。.面層保溫板的表面覆蓋層有不同的做法,薄面層一般為聚合物水泥膠漿抹面,厚面層仍采用普通水泥砂漿抹面。有的則是在龍骨上吊掛薄板覆面。薄型抹灰面層是在保溫層的所有外表面上涂抹聚合物水泥膠漿。直接涂覆于保溫層上的為底涂層,厚度較薄一般為~,內部包覆有加強材料。加強材料一般為玻璃纖維網格布,有的則為纖維或鋼絲網,包含在抹灰面層內部,與抹灰面層結合為一體,其作用是改善抹灰層的機械強度,保證其連續(xù)性,分散面層的收縮應力和溫度應力,避免應力集中,防止面層出現裂紋。網格布必須完全埋入底涂層內,從外部不能看見,以避免與外界水分接觸因網格布受潮后,其極限強度會明顯降低。不同的外保溫體系,面層厚度有一定差別。但總體要求是,面層厚度必須適當,薄型的一般在以內。如果面層厚度過薄,結實程度不夠,就難以抵抗可能產生的外力的撞擊;但如果過厚,加強材料離外表面較遠,又難以起到抗裂的作用。厚型的抹灰面層,則是在保溫層的外表面上涂抹水泥砂漿,厚度為~。.零配件與輔助材料青島理工大學工學碩士學位論文在外墻外保溫體系中,在接縫處、邊角部還要使用一些零配件與輔助材料,如墻角、端頭、角部使用的邊角配件和螺栓、銷釘等,以及密封膏如丁基橡膠、硅膏等,應根據各個體系的不同做法選用。..外墻外保溫體系的性能外墻外保溫體系性能見表.【刀。表外墻外保溫體系性能項目技術要求經次高溫一降雨循環(huán)和次加熱一冷凍循環(huán)后不得出現下列損壞:耐侯性飾面層與保溫層的拉伸粘結強度應不小于.,破壞界面應位于保溫層系統(tǒng)抗風壓值不小于設計要求的風荷載值:抗風荷載性能粘貼聚苯乙烯泡沫板系統(tǒng)、保溫漿料系統(tǒng)、無網現澆系統(tǒng)和有網現澆系統(tǒng)安全系數應不小于.,機械吲定系統(tǒng)安全系數應不小于次凍融循環(huán)后保護層無空鼓、脫落,無可使水滲入至保溫層表面的裂耐凍融性能縫;抹面層與保溫層的拉伸粘結強度不小于.,破壞界面應位于保溫層建筑物首層外墻面和門窗口易受碰撞部位:級;建筑物二層及以上外抗沖擊性墻等不易受碰撞部位:級水中浸泡,抹面層和保護層吸水量大于或等于/時為不合格。吸水量水中浸泡,抹面層或保護層吸水量大于或等于/時需檢驗系統(tǒng)耐凍融性能應/.,破壞界面應位于保溫層;所用玻纖網耐堿斷裂拉力大于或抗拉強度等于/,耐堿拉力保留率大于或等于%熱阻復合墻體熱阻符合設計要求抹面層不透水性表面全部濕透的時間不小于.建筑節(jié)能及外墻外保溫技術的國內外發(fā)展現狀..國外建筑節(jié)能及外墻外保溫技術的發(fā)展世界能源危機以來,在建筑節(jié)能實踐和科學研究的基礎上,歐洲及北美的許多國家先后對建筑節(jié)能工作制定了各自的政策、法規(guī),以期通過這些政策和法規(guī)來促進本國建筑節(jié)能工作的展開。法國于年頒布了第一部熱工法規(guī),規(guī)定了新建住宅建筑熱損耗的上限,從而使新建住宅的采暖能耗減少了%;之后,法國政府又幾次對住宅建筑熱工規(guī)范進行了修改,進一步降低了住宅能耗,到青島理工大學工學碩士學位論文年,法國的新建建筑各項能耗指標比年的標準減少了%。法國政府還在近年的時間內,對原有住宅的%進行了測試,以確定需要節(jié)能改造的房屋,并對近一半測試不合格的建筑實旌節(jié)能改造,有個中等城市完成了舊房節(jié)能改造工程。據統(tǒng)計,從年到年代初,法國新增住宅面積約%,而建筑能耗幾乎沒有增長。美國國家標準局也于年制定了“新建建筑物節(jié)能設計及評價標準”,對建筑物的圍護結構、采暖空調、供電照明等提出了技術要求,對各類建筑物提出了強制性的能耗標準。年月,美國總統(tǒng)卡特在能源咨文中強調,到年,全國現有建筑的%都必須使用保溫材料。年美國的《建筑節(jié)能規(guī)范范例》又給出了實現節(jié)能標準的要求所采取的措施,并給予一定的靈活性,這些舉措很大程度上促進了美國的建筑節(jié)能。年月,經聯(lián)邦政府同意,德國首次頒布了建筑物節(jié)能的隔熱法令。為鼓勵舊建筑進行技術改造,減少能耗,政府又制定了激勵政策并規(guī)定:“在年月到年,為改造房屋圍護結構和采暖設備支付的資金,政府給予%的補貼,并在年內減稅%”。從此,外墻外保溫技術以德國為中心,在歐美迅速發(fā)展起來。經過多年的理論研究和工程實踐,歐美國家的外墻外保溫系統(tǒng)已經形成了健全、系統(tǒng)的標準規(guī)范體系,例如:歐盟標準《帶有飾面層的外墻外保溫系統(tǒng)》、歐盟標準《膨脹聚苯乙烯外墻外保溫復合系統(tǒng)規(guī)范》、《用于外墻外《膨脹聚苯乙烯泡沫塑料與面層組保溫的塑料錨栓技術規(guī)程》、奧地利標準成的外墻組合絕熱系統(tǒng)》、美國標準《外墻外保溫及飾面系統(tǒng)的驗收規(guī)范》等。此外,還有與上述標準配套使用的相關組成材料的性能標準和試驗方法標準。目前外墻外保溫技術在歐美等國家普遍采用,保溫材料種類較多,如聚苯乙烯發(fā)泡板聚苯板、巖棉板、多孔混凝土、復墻、空心磚等,但以聚苯板居多。在德國,建筑外保溫體系的應用在每年的建筑施工中己達到%;美國的專威特公司專門從事生產外墻外保溫防水裝飾系列產品,在美國市場占有率達%以上;在芬蘭,由于天氣較為寒冷,絕大多數外墻保溫建筑采用聚苯板為主要材料,外墻外保溫技術廣泛應用。另外,從年到年,在德國柏林,對采用瓷磚飾面的外墻外保溫系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性進行了大規(guī)模的跟蹤測試,均未出現失敗,系統(tǒng)得到認可,并根據德國的建筑指導準則建議廣泛使用【】【。國外的外保溫體系主要采用在外墻上粘貼聚苯板的施工工藝,必要時采用錨栓輔助聯(lián)接九【,其墻重坌堡三奎耋三耋堡圭耋堡壘圣體構造由內到外依次為:基層墻體,粘結劑、保溫層、抹灰層、飾面層【】,其相應材料及輔助件的試驗方法及檢驗標準也較為完善。..國內建筑節(jié)能及外墻外保溫技術的發(fā)展世紀年代中期,國外的外保溫企業(yè)到我國推廣外墻外保溫技術,即粘貼板外抹玻纖網格布增強的聚合物水泥砂漿的保溫體系。我國冶金建筑研究總院、北京建筑設計研究院等單位在國內率先進行外墻外保溫試點工程,同時對重墻、輕墻及預制墻體構件等不同構造體系進行了試驗,均取得了節(jié)能效果。世紀年代后期,北京建筑設計研究院與石膏板廠家共同開發(fā)了聚苯乙烯石膏復合保溫板,用于外墻內保溫。世紀年代初期,在建設部及各省市建委的領導下加大了外墻外保溫的推進力度,國內一些科研單位及企業(yè)開發(fā)了多種外墻保溫技術,并于年召開了全國節(jié)能第一次工作會議。年代中期,根據年會議精神提出了推廣外墻外保溫是今后工作的重點。同時,根據國情的需要,引進了一些相關材料和外保溫技術,開展了外墻外保溫工程的試點,成立了外墻外保溫專業(yè)協(xié)會【。建設部為貫徹、執(zhí)行《中華人民共和國節(jié)約能源法》,鼓勵發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑,推動節(jié)能%新標準的實施,近年來相繼頒布了《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》、《民用建筑節(jié)能設計標準采暖居住建筑部分》、《既有采暖居住建筑節(jié)能改造技術規(guī)程》、《采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準》、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》、《公共建筑設計節(jié)能標準》等,并于年月日發(fā)布了《關于新建居住建筑嚴格執(zhí)行節(jié)能設計標準的通知》,從政策、法規(guī)上保障建筑節(jié)能工作的順利進行。各級政府亦大力倡導建筑節(jié)能降耗,上海市政府出臺了《建筑節(jié)能管理辦法》,要求新建建筑物在設計、施工、竣工驗收過程中應實行嚴格節(jié)能管理,必須達到建筑節(jié)能標準,要求對改建、擴建建筑的圍護結構包括外墻、屋頂、門窗進行節(jié)能改造;廣州市政府以建設建筑節(jié)能試點城市為契機,從立法、建立建筑節(jié)能設計審查、施工監(jiān)督、驗收備案制度等方面,提高全民建筑節(jié)能意識,加大科研投入,建立建筑節(jié)能試點示范工程以點帶面,加強與國內外的研討交流等,全面推進全市的建筑節(jié)能工作;青島市已擁有節(jié)能建筑萬平方米,累計節(jié)約建筑耗能.萬噸標準煤,從年起執(zhí)行高于國家節(jié)能標準的%節(jié)能標準;江蘇省根據建設部有關精神,在全省范圍內大力逐步推廣“綠色建筑”、“節(jié)能建筑”,并主要從建筑青島理工大學工學碩士學位論文物體型系數、屋面、墻體及冷橋處理傳熱阻值、窗墻面積比及與其對應的傳熱阻值、遮陽設施、采暖空調設備設置是否合理及符合標準六個方面進行重點審查,并且強制性規(guī)定:今后開發(fā)商新蓋住宅節(jié)能率必須符合部頒標準,節(jié)能不超過%者,審批時不予通過【。以上舉措極大地推動了外墻外保溫技術的發(fā)展。盡管我國建筑節(jié)能工作取得了一定的成效,但是與國外一些建筑節(jié)能開展較好的國家相比,差距還很大,主要表現在建筑圍護結構熱工性能差、單位面積采暖能耗高。據人民日報載,“目前我國每年新建建筑中,只有%~%能達到國家制定的強制性節(jié)能標準,%以上為高能耗建筑;既有的億平方米建筑中,%以上是高能耗建筑?！北?為國內外標準中建筑圍護結構傳熱系數限值比較。表.國內外標準中建筑圍護結構傳熱系數限值比較【】單位:/.℃外墻國家和地區(qū)屋頂窗戶...北京居住建筑..中國.~..~.夏熱冬冷地區(qū)居住建筑.~....英國..、..德國.內保溫..美國與北京氣候相近的地區(qū).外保溫.~...加拿大..日本北海道....瑞典南部.~..~..俄羅斯與北京氣候相近的地區(qū)我國建筑業(yè)目前應用的建筑保溫技術的基本構造大體上可分為三種形式:外墻內保溫形式、外墻夾芯保溫形式和外墻外保溫形式。其中,外墻內保溫技術和外保溫技術是大量采用的技術,在建筑節(jié)能開展的不同歷史階段,二者先后發(fā)揮了重要作用,而且到目前為止,外保溫技術依然是最主要的外墻保溫技術。.外墻外保溫技術的優(yōu)點節(jié)能技術發(fā)展初期,內保溫技術確實為推動我國建筑節(jié)能技術迅速起步起到了應有的歷史作用,因為外保溫技術在當時還不太成熟,我國節(jié)能標準對圍護結構的保溫要求較低,且內保溫有一定的優(yōu)點,如造價低、安裝方便等。但是,從發(fā)展的角度考慮,隨著我國節(jié)能標準的提高由原來的%提高到%,內保溫的做法已不適應新的形勢,且給建筑物帶來了一些不利的影響【Ⅲ。相對于外墻內青島理工大學工學碩士學位論文保溫,外墻外保溫主要有以下優(yōu)點【】:.適用范圍廣。外保溫適用于采暖和空調的工業(yè)與民用建筑,既可用于新建工程,又可用于舊房改造,適用范圍較廣。.保護主體結構、延長建筑物的壽命。采用外墻外保溫方案,由于保溫層置于建筑物圍護結構外側,緩沖了因溫度變化導致結構變形產生的應力,避免了雨、雪、凍、融、干、濕循環(huán)造成的結構破壞,減少了空氣中有害氣體和紫外線對圍護結構的侵蝕。事實證明,只要墻體和屋面保溫隔熱材料選材適當,厚度合理,外保溫可有效防止和減少墻體和屋面的溫度變形,有效地消除項層橫墻常見的斜裂縫或八字裂縫。因此,外保溫既可減少圍護結構的溫度應力,又對主體結構起保護作用,從而有效地提高了主體結構的耐久性,故比內保溫更科學合理。.基本消除了“熱橋”的影響。外墻采用外保溫在避免“熱橋”方面比內保溫更有利。在嚴寒和寒冷地區(qū)的建筑中,由于建筑結構、建筑構造和建筑藝術、建筑功能的特點和需要,在建筑的外圍護結構上就出現了較多的“熱橋”,如外墻上的鋼筋混凝土梁、柱、板的連接處;外墻與鋼筋混凝土的梁、板、柱的連接處;外墻與外墻的連接處;外墻與內墻的連接處;外墻與地板、樓板、屋面板的連接處;外墻與外門窗的連接處;挑出外墻和伸出屋面的鋼筋混凝土裝飾件與墻和屋頂的連接處;伸出屋頂的女兒墻、煙囪、排氣通道與屋頂的連接處;外墻上砌出的凹凸的裝飾造型等都易出現“熱橋”。外墻角、窗的上下左右側、陽臺板、挑出的屋面板等都是熱橋部位【。經統(tǒng)計,底層房間“熱橋”附加熱負荷約占總熱負荷的.%,中間層房間占.%,頂層房間占.%?？梢?“熱橋”的影響還是較大的。上述“熱橋”對內保溫和夾芯保溫而言,幾乎難以避免,而外保溫既可防止“熱橋”部位產生結露,又可消除“熱橋”造成的附加熱損失。計算表明,在厚度為磚墻內保溫條件下,周邊“熱橋”使墻體平均傳熱系數比主體部位傳熱系數增%左右;在厚度為磚墻內保溫條件下,周邊“熱橋”使平均傳熱系數比主體部位傳熱系數約增%~%,而在厚度為磚墻外保溫條件下,這種影響僅%~%。.使墻體潮濕情況得到改善。一般情況下,內保溫須設置隔汽層,而采用外保溫時,由于蒸汽滲透性高的主體結構材料處于保溫層的內側,用穩(wěn)態(tài)傳濕理論進行冷凝分析,只要保溫材料選材適當,在墻體內部一般不會發(fā)生冷凝現象,故無需設置隔汽層。同時,由于采取外保溫措施后,提高了結構層的整個墻身溫度,青島理工大學工學碩士學位論文降低了它的含濕量,因而進一步改善了墻體的保溫性能。.有利于室溫保持穩(wěn)定。外保溫和內保溫溫度變化情況如圖.、.所示【。對外保溫墻體而言,由于蓄熱能力較大的結構層在墻體內側,當室內受到不穩(wěn)定熱作用,室內空氣溫度上升或下降時,墻體結構層能夠吸收或釋放熱量,故有利于室溫保持穩(wěn)定。,\水\\//冶/夏夏::’●室室內室室內’,二冬冬圖外保溫溫度變化示意圖內保溫溫度變化示意文獻【】通過連續(xù)監(jiān)測實驗房的室內墻體表面和空氣的溫度和濕度,觀察外墻外保溫系統(tǒng)對室內居住環(huán)境的影響。結果表明:外墻外保溫系統(tǒng)能夠減小室內墻體表面溫度受室外氣溫變化的影響,避免冬季的冷墻效應,使室內的溫度和相對濕度保持較為恒定,改善室內居住環(huán)境。.有利于提高墻體的防水和氣密性。加氣混凝土、混凝土空心砌塊等墻體,在砌筑灰縫和面磚粘貼不密實的情況下,其防水和氣密性較差,采用外保溫構造,可大大提高墻體的防水和氣密性能。.有利于改善室內熱環(huán)境質量。室內熱環(huán)境質量受室內空氣溫度和圍護結構表面溫度的影響。采用外保溫墻體,能全面提高墻體的保溫性能,有利于保持室內空氣和墻體內表面有較高溫度,從而有利于改善室內熱環(huán)境。.便于舊建筑物進行節(jié)能改造。世紀年代以前,建造的工業(yè)與民用建筑一般都不滿足節(jié)能要求。因此,對舊房進行節(jié)能改造,己提到議事日程。與內保溫相比,采用外保溫方式對舊房進行節(jié)能改造,其最大優(yōu)點是無需臨時搬遷,基本不影響用戶的室內活動和正常生活。.可減少保溫材料用量。在達到同樣節(jié)能效果的條件下,采用外保溫墻體,青島理工大學工學碩士學位論文由于基本消除了“熱橋”的影響,故可以節(jié)約保溫材料用量。據統(tǒng)計,以北京、沈陽、哈爾濱、蘭州城市的塔式建筑為例,與內保溫相比,保溫材料分別可節(jié)省%、%、%、%。.增加房屋使用面積。由于保溫材料貼在墻體的外側,其保溫隔熱效果優(yōu)于內保溫和夾芯保溫,故可使主體結構墻體減薄,從而增加每戶的使用面積。從上述優(yōu)點可以看出,無論從建筑節(jié)能的機理或從實際節(jié)能效果來衡量,外保溫做法是最佳選擇。國外采用外保溫的建筑已有余年歷史,近年來,我國嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)也相繼建造了一大批外保溫的建筑,取得了良好的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。.本課題的研究背景與內容目前我國己進入全面建設小康社會時期,同時也進入一個建設鼎盛期。每年全國城鄉(xiāng)房屋建筑面積新增多億平方米,大量已有建筑還普遍存在外圍護結構保溫隔熱性能差等問題,從而導致建筑物冬季向室外散熱量大,對能量造成巨大浪費,夏季向室內傳熱過高,使用空調耗用大量電能。因此,大力推廣外墻外保溫的節(jié)能住宅已勢在必行。外墻外保溫的工作意義重大且任務十分艱巨,但研究工作仍十分滯后。年,中國建筑標準設計研究院出版了國家建筑標準設計圖集“外墻外保溫建筑構造一二”,北京市年出版了“外墻外保溫施工技術規(guī)程”,山東省年出版了“圍護結構保溫構造詳圖”,年青島市出版了“青島市居住建筑外墻外保溫體系技術規(guī)定”,這些圖集對推動各地區(qū)外墻外保溫體系的發(fā)展和規(guī)范質量標準起到了積極有效的作用。但以上各種圖集對粘貼聚苯板體系中粘貼面積比的規(guī)定不同,保溫層與基層墻體粘貼空腔對耐久性的影響不明確,現澆混凝土復合無網聚苯板外保溫體系中齒槽聯(lián)接的聚苯板齒槽寬度及齒傾角取值也不確定;各地外保溫層粘貼失效脫落事故時有發(fā)生,未脫落的壽命能否達到國家規(guī)定的年亦無法確定,這均需要進一步研究和改進。另外,由于對外墻外保溫技術的使用范圍要擴大到公共建筑、既有建筑改造等,且節(jié)能標準的提高從年的%到年的%,再到%將使保溫層加厚,這樣一來,原來就存在的外墻外保溫體系的安全性、耐久性問題將更為突出,本文基于這樣的背景,承擔了山東省教育廳科技計劃項目,進行了大量試驗研究。本論文共分五章,各章內容如下:第一章,詳細地闡述了外墻外保溫技術的發(fā)展背景、國內外發(fā)展現狀及形式、組成及性能、優(yōu)點。第二章,介紹了粘貼聚苯板外墻外保溫體系膠粘劑聯(lián)接的粘結機理,對粘貼聚苯板外墻外保溫體系膠粘劑與聚苯板的粘結強度進行了試驗研究。對不同尺寸及粘貼面積比的試塊在不同養(yǎng)護及恢復機制下的粘結強度進行了對比。第三章,介紹了現澆混凝土復合無網聚苯板外保溫體系平槽及齒槽聚苯板與混凝土的粘結機理,對該體系中齒槽聚苯板與混凝土的粘結強度隨齒槽傾角、齒槽寬度和聚苯板抗折強度的變化趨勢進行了試驗研究,并對界面砂漿的使用效果做了驗證。第四章,論述了外墻外保溫體系耐久性的概念,介紹了外墻外保溫體系常見的質量問題及產生原因,分析了外保溫體系主要構件的耐久性。并對使用錨栓的外保溫體系應注意的事項進行了總結。第五章,對本文所做的工作進行總結,并對該領域進一步的研究方向提出了建議。青島理工大學工學碩士學位論文第章粘貼聚苯板外墻外保溫體系的試驗研究.概述粘貼聚苯板外墻外保溫體系是集墻體保溫和裝飾功能于一體的新型保溫體系,主要由專用膠粘劑、板保溫層、耐堿玻纖網格布組成。該體系以聚合物砂漿作粘結劑,將板固定在墻體外側若需要時也可用錨栓做輔助固定,主要用于在不可預見的情況下確保系統(tǒng)的安全性,并在外表面做聚合物砂漿薄抹灰耐堿玻纖網格布保護層和飾面層,但粘結劑應承受該系統(tǒng)全部負載。該體系適用于民用建筑混凝土或砌體外墻外保溫工程,體系構造見圖.?！癜砸粻巹幫斌?瓚緩強圖粘貼板系統(tǒng)構造一基層;膠粘劑;一板;一玻纖網;~薄抹面層;一飾面層;一錨栓與其它幾種建筑保溫形式相比,該體系具有整體保溫效果好、導熱系數小、不破壞保溫層、隔斷冷熱橋的產生、沒有冷凝點、耐久性好等特點。同時,該保溫體系的自重輕,可有效地減輕建筑物外承重墻的荷載和地基荷載,從而減少抗震設防的基礎處理費用。所以,粘貼聚苯板外墻外保溫體系是可以大力推廣和普及的建筑節(jié)能保溫體系【”。目前,這種做法在北京、東北等地已得到廣泛的應用,北京裕京花園、臥龍花園、建設都丙八、丙十樓的改造等許多工程,均采用了這種做法。盡管人們從安全角度考慮不贊成在外保溫特別是高層建筑的外保溫外面粘貼飾面磚,但不少開發(fā)商和購房者喜歡瓷磚的質感、線條、自潔和耐久等特點,青島理工大學工學碩士學位論文粘貼飾面磚的外保溫做法有迅速擴大的趨勢。粘貼板外保溫系統(tǒng)外貼飾面磚能否做到安全可靠,文獻【】就該問題以延吉地區(qū)為例進行了論證,并得出了可行性結論。值得注意的是,在首層上粘貼面磚,采取一定措施問題不大;如果在高層粘貼面磚,其粘結力必須經溫差應力、風荷載以及凍融的考驗。由于透氣性差而產生的結露問題應尤為注意叫。另外,飾面磚宜采用背面有燕尾槽的產品∞】。本章對該體系中膠粘劑與聚苯板的粘結強度隨試塊尺寸、養(yǎng)護機制、恢復機制及粘貼面積比的變化趨勢進行了試驗研究。.膠粘劑及膠粘劑聯(lián)接的粘結機理..膠粘劑及其力學強度.膠粘劑概述這里的膠粘劑是以含一定石英砂的合成樹脂乳液為主的膠粘劑與水泥和水混合而成的聚合物水泥膠漿【,也稱粘結膠漿。膠粘劑中所含的聚合物必須滿足以下要求:一是聚合物可以溶解在水溶液中,或者在水溶液中可以均勻地分散成懸浮的乳液。因為,所選的聚合物最終要和水泥組合成聚合物砂漿,用于墻體材料、聚苯乙烯保溫板等材料的粘接。二是聚合物粘結膠漿具有優(yōu)良的粘結性能以及良好的耐候性、耐水性等特點。三是滿足與聚苯板等有機材料的相容性,不能溶解聚苯板。目前各國使用的聚合物分散體較多,可用于粘結膠漿的有【硐:聚醋酸乙烯、苯乙烯一丙烯酸系、丙烯酸系、醋酸乙烯共聚物等。國外用于聚苯乙烯保溫板外保溫體系的聚合物,主要為丙烯酸系和醋酸乙烯共聚乳液。進入我國市場的乳液型產品,如美國專威特產品、韓國公司的產品等,均采用丙烯酸系;而進入我國市場的干粉型產品,多采用醋酸乙烯共聚乳液干粉。在聚苯乙烯保溫板外保溫體系中,需要粘結的材料主要有兩種:基層墻體和聚苯板。這兩種材料中,聚苯板是非極性材料,即低表面能材料,而基層墻體為極性材料即高表面能材料。丙烯酸系聚合物是極性的,并具有高表面能,所以,它與墻基體有較好的粘結性能,與聚苯板的粘結性能較低,這在一定程度上說明膠粘劑與基層墻體的拉伸粘結強度比與聚苯板的拉伸粘結強度要大。而在醋酸乙烯共聚乳液中,其結構上既有非極性基團,也有極性基團,因此,可使之獲得較重塾堡三奎耋三耋堡主耋堡鎏圣好的綜合粘結性能。但是目前用于粘結膠漿的聚合物以乳液型的居多,丙烯酸乳液配制的膠粘劑使用最為廣泛。膠粘劑充當基層墻體與保溫層的聯(lián)接媒介,一方面要保證與基層墻體粘結牢固,另一方面要保證與保溫層即聚苯板粘結牢固。水性乳液類建筑膠粘劑主要是以水為溶劑或以水為分散介質,有機高分子聚合物溶解或分散在水中,該類膠粘劑具有良好的親水性,能完全浸潤砂漿或混凝土等固體表面,而完全浸潤是獲得高強度粘結的必要條件,因此粘結劑與基層墻體的粘結強度較高,標準狀態(tài)下不小于.,浸水后強度不小于.;而水性的乳液不能完全浸潤聚苯板等有機材料,因此,與聚苯板的粘結強度相對較低,只能保證在干燥狀態(tài)下與浸水后的強度不小于.。.力學強度膠粘劑最主要的性質是粘結。討論膠粘劑最重要的方法是破壞粘結結頭,測定其破壞強度。從膠層受力情況來分析,主要是拉伸、剪切、劈裂、剝離等幾種方式【卸。本節(jié)主要介紹一下膠粘劑的剪切強度和拉伸強度。剪切強度剪切強度是單位膠結面上所能承受的最大剪切負荷。由于被粘物是涂抹在結構層的水泥砂漿和聚苯板上,二者的彈性模量與聚合物膠粘劑的彈性模量相差甚遠,在剪切荷載作用下應變差異很大,所以應力分布很不均勻。在被粘物和膠粘層上均存在應力集中。影響剪切強度的因素包括:被粘物的性質和厚度、膠粘劑的性質、膠粘層的厚度、粘結長度等。拉伸強度單位面積上能承受垂直于膠結面的最大負荷稱為膠結結頭的拉伸強度。拉伸強度是表征膠粘劑特性的重要指標。一般而言,如果膠粘劑和被粘物的彈性模量差不多,粘結層上所受拉伸應力分布應該是均勻的,但實際上被粘物和膠粘劑的彈性模量相差很大,其應力分布很不均勻,如圖.所示。由于在膠結面上粘結層不允許收縮,所以膠層縱剖面形成彎月形。根據文獻,可以看出膠結的邊緣應力集中嚴重,即使在膠層中間,應力分布也是不均勻的?！久髡撐恼f明:若被粘物剛性足夠大,而膠粘層厚度與被粘物圓柱直徑相比非常小時,在膠層中心的應力也是平均拉伸應力的倍。因此,破壞常常從邊緣或是中心首先開始,然青島理工大學工學碩士學位論文后再擴展到整個結頭口。。正因為被粘物和粘結劑在拉伸時,在半徑方向上有不同的收縮,所以在膠層上除了受到拉伸應力以外還有剪切應力。試件未受力時拉伸后的變形圖拉伸情況下膠粘層的變形在拉伸情況下,膠結面的邊緣有應力集中。在一定厚度的膠層受拉情況下,膠層中部會有明顯的收縮,這說明膠層在受拉伸應力的同時,還受到剪切應力的作用。剪切應力集中在膠層的邊緣。實驗測試中,拉力作用稍有偏心,就會產生劈開應力,使邊緣應力急劇增加,當邊緣應力超過破壞的臨界值時,就在膠層的邊緣區(qū)發(fā)生開裂,并且裂縫迅速擴展到整個膠層,使之發(fā)生破壞。邊緣應力集中的大小與被粘物的大小、模量、膠層厚度等因素有關。由于方形試件邊緣到中心的距離不同,其應力分布更加不均勻。拉伸強度隨膠層厚度的增加而減小。..膠粘劑聯(lián)接的粘結機理具體來講,膠粘劑或稱粘結膠漿的粘結機理主要來自以下幾個方面:.表面機械結合砌體材料、混凝土為多孔類的材料,其表面比較粗糙,在表面分布有眾多的貫通型或非貫通型的孔洞,當水性乳液類建筑膠粘劑均勻抹涂到砂漿、混凝土表面時,膠粘劑會滲透到這些孔洞中去,固化后類似眾多的“微鉤”,把膠粘劑與被粘物類似機械力聯(lián)接在一起。聚苯板雖然也是多孔類材料,但其分子為非極性的,不能被水性乳液所浸潤,膠粘劑也不易達到聚苯板的孔隙中,因而難于以這種機械作用結合。.表面吸附結合青島理工大學工學碩士學位論文砌體、混凝土等固體的表面由于范德華力的物理作用,能夠吸附液體和氣體。但是,在兩種固體表面,即使各自表面都很光滑,由于分子之間的距離較遠,也很難吸附到一起;如果把其中一個物體換成液體,該液體完全浸潤固體表面,相互吻合,這種吸附作用就很容易實現。在粘貼聚苯板時,粘結膠漿中所含的水性乳液能夠完全浸潤基層墻體的表面,使基層墻體牢牢吸附這層膠;而聚苯板的表面由于不能完全被水性乳液所浸潤,水性乳液中的分子與聚苯板內的分子距離較遠,其產生的吸附作用也即范德華力的作用較小,膠粘劑與聚苯板的粘結強度自然也較小。這種表面吸附結合屬于物理吸附作用,物理吸附的特點是容易發(fā)生解吸。在墻面粘貼好的聚苯板,如在有水汽經常存在的狀況下,