蒸压加气混凝土砌块抗压强度检测分析

赵波

引言

随着近些年来我国建筑行业的火热发展，蒸压加气混凝土砌块因其自身具有高强度、重量轻以及良好的保温和抗震等优势性能而在建筑行业中得到了大范围的推广使用。通过将蒸压加气混凝土砌块与钢筋、纤维等其他结构材料进行配合使用，使得建筑工程自身质量水平以及使用性能得到了极大提高。而为了能够准确评估蒸压加气混凝土砌块的具体状态，有必要对其进行抗压强度检测，基于此，本文将着重围绕蒸压加气混凝土砌块抗压强度检测进行初步探究，希望能够为相关研究人员提供必要参考。

1 试件要求与试件制作

为了有效说明蒸压加气混凝土砌块的抗压强度检测，本文通过以某真实试验案例为例。其在试验当中使用的全部蒸压加气混凝土砌块均为统一公司生产的成品，材料强度等级相一致，均为5MPa，外观尺寸则统一为60cm×20cm×20cm，通过在自然状态下进行为期一个月的养护之后，对试件进行抗压强度检测。

首先在砌块进行铺浆砌筑的制备试件的过程前，严格参照GB/T11969-2008蒸压加气混凝土性能试验方法以及GB/T11968-2006蒸压加气混凝土评定方法进行规范操作。针对其原本的抗压强度进行先期测定，然后进行后续的试验步骤。在此次蒸压加气混凝土砌块抗压强度检测当中，总共制备了五组试件，按照A、B、C、D、E的顺序进行排列，其中每一组试件中各含有六个试样，同样按照该顺序进行排列。而除却试件D的灰缝厚度范围在4～6mm之间，其他所有试件的灰缝厚度均在9～12mm之间。为了有效保障试验结果的精准性与科学性，全部试件砌筑均为同一技术人员，其在将残留在砌块表面的灰尘和杂物彻底清除干净后进行铺浆砌筑，并使用橡皮锤敲击砌块使得灰缝得以更加饱满密实，避免对试件后续的抗压强度检测产生不必要的干扰。在完成所有试件砌筑之后，工作人员在保障环境温度为17～23℃之间下对其进行为期一个月的养护。

2 蒸压加气混凝土砌块抗压强度检测流程

在此次蒸压加气混凝土砌块抗压强度检测当中，检测人员通过使用200t液压试验机，在进行检测之前选取各组试件的3/4、2/4以及1/4位置处，对其厚度和宽度进行精准测量，保障测量精度误差不超过±1mm。随后通过利用机械千分表测量出每一组砌块的横向变形和纵向变形，在试件四个侧面位置处画出竖向中心线，在砌体之上运用标准表示粘贴表座[1]。考虑到在对各组砌体进行切割的过程中难以避免地会出现各种各样的缺陷情况，影响试件顶面的平整度，因此在试验机承压板当中放置试件前，还应当垫上标准细砂垫，通过反复移动试件使其能够紧密贴合压力机加载面。当确保试件四个侧面的竖向中心线全部对准试验机轴线后，均匀地将标准细砂薄撒于试件顶部，为后续安装机械千分表创造有利条件。

在开始进行蒸压加气混凝土砌块抗压强度检测时，检测人员首先需要预估其破坏荷载，而后在不超过预估值15%的范畴中反复进行预压，一般预压次数需要控制在3～5次，通过使用预加载的手段适当调整试件，保障其受压均匀后便可以采用等速分级加载的方式，使得各级荷载均可以在事先预估破坏荷载值的10%以内，在进行大约30～60s的加载之后，如果已经达到预估破坏荷载值的80%即可拆除仪表，并依照预先设定的加载速度进行二次加载，直至试件被完全破坏即可。鉴于试件的含水率与其抗压强度有着直接的影响关系，因此为了保障蒸压加气混凝土砌块抗压强度检测的精准性，需要将试件含水量控制在8～12%的范围内，如果试件含水率超出这一标准范围，则需要对其进行相应的烘干处理。

3 蒸压加气混凝土砌块抗压强度检测结果分析

3.1 抗压承载力

通过对五组蒸压加气混凝土砌块试件进行抗压强度检测之后，得到如表1所示的抗压强度检测结果。

表1 抗压强度检测结果统计表

通过分析表1可知，在五组试件当中，试件D拥有最大抗压强度，而试件A、试件B和试件C之间虽然在抗压强度上存在一定差异，但差异变化相对较小[2]。当蒸压加气混凝土砌块处于受压状态下，34～58%的破坏荷载即为开裂荷载，这也意味着开裂试件相对较早，而无论砌筑方式如何发生变化，在开裂后蒸压加气混凝土砌块依然具有一定的抗压强度和延展性，能够有效承受一定压力。因此也说明，蒸压加气混凝土砌块在抗压强度不断降低下，其变形力将逐渐加大。虽然根据试验结果来看，砌筑方式并不会对蒸压加气混凝土砌块的抗压强度产生实质性的影响，但如果使用专用的砂浆，则能够明显提高砌块的抗压强度。根据实验结果显示，通过将专用砂浆灵活运用在水平灰缝当中，直接影响着蒸压加气混凝土砌块的开裂荷载，试验中砌块强度平均利用率大约为72%。根据何伟文（2017）的相关研究可知，这一砌块抗压强度基本等同于M5混合砂浆以及MU10黏土砖等砌块的抗压强度[3]。

3.2 破坏形态分析

在蒸压加气混凝土抗压强度检测当中，砌块在不断受压后会产生裂开的现象并伴随出现大量裂缝，而通过对试验过程进行观察我们不难发现，通常在竖向灰缝以及与之距离相对较近的砌块位置处，会率先出现裂缝，且多为竖直裂缝和倾斜裂缝，在开裂前后还会伴随出现轻微的响声。当荷载压力越来越大时，沿竖向灰缝，试件最初产生的裂缝将迅速向下延伸扩展，并形成平行贯通于加载方向的明显裂缝。但在检测试验当中，有少数试件出现了极小的横向裂缝，且裂缝扩展速度极慢。随着检测时间的不断延长，在砌块的侧面位置处开始出现了新的裂缝，随着荷载的不断增加，砌体将会出现明显的变形，而裂缝也会在短时间内向上、下方向同时扩展延伸，其宽度越来越长并最终将完整的试验砌块分割成众多小柱体，其相对薄弱的位置处则会出现明显破坏现象。在试件开始出现开裂情况之后，试验机测力曲线出现了回退现象直至砌块被彻底破坏。笔者在对蒸压加气混凝土砌块进行观察和分析的过程中，发现在其最先出现开裂的位置处往往并不是其最终遭受彻底破坏的位置，而这也意味着在蒸压加气混凝土砌块当中，个别部分的细小裂缝并不一定会直接影响其最终抗压强度和承载能力。而林珍奇（2014）也在其对蒸压加气混凝土砌块抗压强度检验的研究当中指出，如果灰缝本身不平整或是厚度不均匀，均有可能导致在蒸压加气混凝土砌块当中出现水平裂缝[4]。

3.3 应力应变曲线

在此次对蒸压加气混凝土砌块进行试验的过程中，可以直观地了解到随着砌块受压越来越大，其应变也愈发变大。如图1和图2分别展示的就是试件A与试件B中应力和应变的变化关系。

通过对图1～2给出的试件应力和应变曲线关系图，可以分析出在蒸压加气混凝土砌块在尚未出现裂缝前，其应力和应变曲线基本呈现为直线状态。随着承载力的持续增加，砌块开始逐渐出现裂缝，并使其应变以及应力曲线开始向非线性方向发展。在开裂荷载附近出现了明显的曲线弧度，即表明当蒸压加气混凝土砌块出现开裂现象后，其弹性模量迅速减小，相比与砌块的应力速度，其应变速度迅速加快，导致此时砌块的应力和应变之间出现了非线性变化关系。

图1 试件A应力与应变变化关系示意图

图2 试件B应力与应变变化关系示意图

4 结束语

本文通过对蒸压加气混凝土砌块的抗压强度检测进行分析研究，在对试件要求与试件制备和抗压强度检测流程进行准确说明下，以具体检测试验案例指出在受压状态下，蒸压加气混凝土砌块的开裂荷载基本为34～58%的破坏荷载，虽然出现开裂的时间相对较早，但砌块即便出现开裂后在一段时间内也依然具备一定的抗压强度和延展性。另外，试验中砌块强度平均利用率大约为72%。且砌块抗压强度基本等同于M5混合砂浆以及MU10黏土砖等砌块的抗压强度，因此在建筑工程当中运用蒸压加气混凝土砌块能够有效帮助其提高承载能力，有助于保障建筑工程结构质量。