周后志
河南省建筑科学研究院有限公司(450053)
蒸压加气混凝土砌块含水率的多少,直接影响到砌块的干燥收缩变形。含水率越高,收缩值越大,墙体越易开裂;含水率越低,收缩值越小,则不易开裂。蒸压加气混凝土砌块出釜含水率很高,一般在35%以上,出釜后在自然状态下,生产企业经一定时期的存放及在运输搬运送往施工现场等过程中,砌块开始失水,砌筑上墙后,砌块失水还会持续较长的时间,逐步接近至所在地的大气湿度,此时的含水率称为平衡含水率。因此,研究加气混凝土砌块的失水过程对研究砌体收缩变形具有重要意义。
试验试样采用HB-5加气块,加气块从加气厂蒸压釜出釜一天后,立即从加气厂运至试验室。试验设计见表1。
表1 砌块试验设计
室内试样放置在通风透气的大空间试验室中,室外试样放置在通风良好、可避免雨淋的敞篷下,砌块采用单排叠层放置,如图1所示。
试验通过测出不同时间试样的质量和对比样品的干重度,来计算试样在不同时刻的含水量的变化。T9-1~4试验从2012年6月4日开始至7月24日结束,共50 d,T10-1试样从10月下旬开始至12月上旬结束,共48 d。各试样的含水率变化如2~8所示。
图1 试验试样堆放实景
图2 T9-1试样含水率变化图(室内)
图3 T9-2试样含水率变化图(室外)
图4 T9-3试样含水率变化图(室内)
图5 T9-4试样含水率变化图(室外)
图6 T10-1试样含水率变化图(室内)
图7 T9-1~4试样含水率对比图
图8 T9-3、4、T10-1试样含水率对比图
1)出釜含水率。首次测试的含水率最大试样为T9-2,含水率为38%,含水率最小试样为T9-4,含水率为34%。由于首次测试是在试样出釜2天后进行的,一部分水分已经失去,预估试样的出釜时的平均含水率应在38%~40%。
2)砌块允许上墙砌筑时的砌块龄期。在国家行业标准JGJ/T17-2008《蒸压加气混凝土建筑应用技术规范》中规定的砌块允许上墙砌筑时的含水率应低于30%,相应该含水率的砌块放置天数见表2。从以上结果可看到,在平均气温为28~31℃时,砌块的上墙时间为5~6 d;在平均气温为12℃时,砌块的上墙时间则需8 d。
3)墙体允许抹灰时砌块龄期。在国家行业标准《蒸压加气混凝土建筑应用技术规范》(JGJ/T17-2008)中规定的砌块墙体允许抹灰时的含水率应低于15%,相应该含水率的砌块放置天数见表3。
表2 含水率的砌块放置天数
从以上结果可以看出,在平均气温为28~31℃时,砌块的允许开始抹灰时间最长为33 d;最短为12 d;在平均气温为12℃时,砌块的允许开始抹灰时间为60 d。由于该处未考虑砌筑砂浆的影响,在实际操作时,开始抹灰时间应适当加长。
表3 含水率的砌块放置天数
4)失水速度。从以上试验结果可以看出,砌块的失水速度,受到砌块含水率、砌块尺寸、室内外通风环境、环境气温及环境湿度等影响:
①当砌块含水率高时,失水速度快,含水率低时,失水速度慢。尤其是含水率低于12%左右时,失水速度显著降低。②砌块愈薄,体表比愈小,失水愈快;砌块愈厚,体表比愈大,失水愈慢。③当砌块较厚时,在室外较好的通体条件和较小湿度下,室外试块失水速度较快;当砌块较薄时,室内外通风条件和相对较大的湿度对砌块的失水速度影响不明显。④环境气温对砌块的失水速度有明显影响。气温愈高,失水速度愈快,气温愈低,失水速度愈慢。
墙体的平衡含水率与该地区的气候条件、温湿度等有着密切的关系,由相关文献资料,根据我省的气候条件,我省加气混凝土砌体的平衡含水率在3%~4%之间。从以上试验结果可以看出,5个试样在放置50 d后,其含水率均未达到平衡含水率,而T9-3、T9-4为200 mm厚试块,试样含水率分别为6%、5.8%,均接近了平衡含水率。而T9-1、T9-2为300 mm厚试块,放置50 d的含水率为12.3%和9.3%,与平衡含水率还有一定距离。T10-1虽然厚度为200 mm,但由于环境气温低,放置48 d的含水率为11.8%,与平衡含水率也还有一定的距离。
砌块含水率的降低速度随着时间的推移迅速减小,尤其是在环境温度低时,失水速度更小。根据以上试验结果,在环境平均气温为28~31℃,200 mm砌块达到平衡的时间约为70~80 d,300 mm砌块的达到平衡的时间约为110~120 d;在环境平均气温为12℃,200 mm砌块的达到平衡含水率的时间则需5个月以上。