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摘要：介紹了國內(nèi)外砌塊砌體的研究與發(fā)展狀況以及砌塊砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，側(cè)重介紹鋼纖維粉煤灰混凝土空心砌塊砌體研究現(xiàn)狀、可施工性和特性，分析了該材料的研究與發(fā)展方向。...

鋼纖維粉煤灰混凝土空心砌塊的研究現(xiàn)狀及展望

崔  磊   馬芹永

(安徽理工大學土木建筑學院，安徽淮南232001)

    混凝土空心砌塊具有節(jié)能、節(jié)土、利廢、環(huán)保，且材料豐富等優(yōu)點。已成為當今墻體改革的主要新型墻體材料之一，加強混凝土空心砌塊砌體力學性能的研究分析已勢在必行。

1.國內(nèi)外砌塊砌體的研究狀況

    砌體是一種有悠久歷史的建筑材料，具有較強的生命力。混凝土小型空心砌塊起源于美國，自1866年哈契遜獲得美國第一份生產(chǎn)小砌塊的專利以來，建筑砌塊的發(fā)展已有一百多年的歷史；并將逐漸成為一種世界流行的建筑材料。 我國對}昆凝土小型空心砌塊建筑的研究始于20世紀20年代初期，砌塊的生產(chǎn)和應(yīng)用還處在初級階段，隨后經(jīng)過80年代中期及90年代中期兩個發(fā)展高潮后，以各類混凝土為主要原料的砌塊制品便進入了快速發(fā)展的調(diào)整期；新型建筑砌塊墻體的強度、保溫、隔熱、耐久性等將成為熱門的研究課題。

2.砌塊砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點

    與普通黏土磚相比，砌塊砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：(1)生產(chǎn)不用土、能耗低；(2)自重輕，有利于地基及基礎(chǔ)處理和抗震；(3)強度高，可應(yīng)用于多層和中高層建筑；(4)施工速度快，節(jié)省砂漿，減少抹面工序；(5)增加使用面積，降低工程造價；(6)節(jié)約能源，保護環(huán)境，節(jié)約國家土地資源。

3.鋼纖維粉煤灰混凝土空心砌塊的研究狀況

    3.1研究現(xiàn)狀

    鋼纖維粉煤灰混凝土砌塊是用鋼纖維、粉煤灰、水泥、砂子、石子、水等按照一定的配合比混合攪拌澆制一次成型的一種建筑墻體材料。

譚萍通過對鋼纖維粉煤灰}昆凝土砌塊砌體的受壓和變形性能試驗研究，結(jié)果表明：(1)摻鋼纖維的粉煤灰混凝土砌體的抗壓強度為8.8MPa，比不摻鋼纖維的混凝土砌體強度3.8MPa有較大幅度的提高；試件的破壞主要在邊角，其破壞形式因鋼纖維的摻入量不同而有所不同；(2)砌塊砌體軸心受壓時，從受壓開始至破壞，裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展特點，l司普通磚砌體大致一樣，經(jīng)歷了彈性受力、裂縫出現(xiàn)和開展、瞬間破壞三個階段；(3)隨著荷載的增加，受壓砌塊砌體的荷載一應(yīng)變曲線逐漸呈現(xiàn)出不規(guī)則和非線性。

    3.2可施工性

    可施工性作為一個專業(yè)術(shù)語，有兩層含義：一是代表一個項目的設(shè)計方案付諸實施的容易性或可行性，稱為“可施工性”；二是使設(shè)計滿足施工需求的研究活動，稱為“可施工性研究”。

圖1  鋼纖維粉煤灰混凝土砌塊

    以水平孔砌塊為例(參見圖1)，在砌塊的鋪漿面上平行設(shè)有一條凹槽和一條凸緣，相對應(yīng)坐漿面上平行設(shè)有一條凸緣和一條凹槽；凹槽與凸緣的橫截面為矩形(或半圓弧形)，凹槽寬和深分別為40mm和20mm，凸緣寬和高分別為20mm和10mm。

    使用時，上砌塊坐漿面上的凸緣和凹槽分別插扣在下砌塊鋪漿面上的凹槽和凸緣中，砂漿在凸緣和凹槽中相扣，加強了砌塊問的連接，增加了砌體的抗剪強度和彎曲抗拉強度。

    3.3特性

    鋼纖維粉煤灰混凝土空心砌塊具有如下特性。

    (1)該砌塊砌體有較高的抗壓、抗剪、抗拉強度，可用于承重組合砌體剪力墻、非承重墻。砂漿在水平孔砌塊的凸緣和凹槽中相扣，加強了砌塊間的連接，增加了砌體的抗剪強度和彎曲抗拉強度。質(zhì)量優(yōu)，性能相對穩(wěn)定；

    (2)排孔抽空形成獨立的密閉空腔，空氣  在其中不產(chǎn)生對流，增強了墻體的熱工性能。采用尺寸與墻體相同厚度的塊體以全順的方式砌筑，減少了墻體中與墻面平行的中間部位較薄弱的砂漿層；沿厚度方向以整塊塊體的砌筑方式增強砌體的整體性；墻體面密度是實心黏土磚的68％，減輕了房屋自重，有利于建筑物的抗震能力；

    (3)砌塊抗?jié)B和耐久性能好，操作簡便，施工速度快，具有良好的抗裂性能，輕質(zhì)、保溫、隔熱、隔聲效果好，裝飾性能好，易于二次裝修，可增加房屋使用面積。

    從結(jié)構(gòu)分析上可知，上述砌塊若設(shè)計成豎孔結(jié)構(gòu)砌塊，砌塊砌體強度將有所提高。

4.展望

    隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)、快速、健康發(fā)展和建材消費市場需求的變化，加上國家規(guī)定到2010年底全國所有城市禁止使用黏土磚，鋼纖維粉煤灰混凝土砌塊作為一種實用新型墻體材料，“消化”掉粉煤灰，變廢為寶，保護耕地和山林，節(jié)能環(huán)保，對該材料的研究將成為熱點，主要涉及以下幾個方面的研究。

    (1)進行鋼纖維粉煤灰混凝土空心砌塊砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計的試驗研究，以及該類砌塊砌體耐久性和應(yīng)用于其他領(lǐng)域的研究。

    (2)進行砌筑砂漿的抗壓強度試驗研究，確定砂漿抗壓強度對該砌體抗壓強度的影響。

    (3)研究鋼纖維粉煤灰混凝土空心砌塊砌體抗裂性能，抗震性能，抗剪性能的試驗研究，以及砌塊砌體建筑的溫度效應(yīng)和三軸動力試驗。

    (4)進行高強鋼纖維粉煤灰混凝土及其砌塊砌體的試驗和應(yīng)用研究。

參考文獻：

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(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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