蒸壓粉煤灰磚砌體砌筑砂漿試驗性能研究

湯峰　劉鍵　談力

摘 要：我國電廠廢料粉煤灰和農業廢料油菜秸稈產量巨大，亟待合理利用。利用粉煤灰制成的蒸壓粉煤灰磚具有節土、節能、環保利廢等多方面的優勢，但與砌筑砂漿的粘結強度比黏土磚要低，導致砌體抗剪強度較低。本研究通過將農業廢料油菜秸稈纖維化，按設計比例摻入砌筑砂漿，研究其對砌筑砂漿的性能的影響，以期為農業廢料的處理及新型環保建筑材料的研究提供參考。

關鍵詞：油菜秸稈纖維；砌筑砂漿；抗剪強度

中圖分類號：TU522.1+9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）33-0205-02

1 前 言

蒸壓粉煤灰磚通常具有較高的抗壓強度，一般可達15～

20 MPa，且具備良好的耐久性和耐水性能，但由于其表面光滑、摩擦力小，降低了砂漿與磚的粘結作用，使得蒸壓粉煤灰磚砌體的抗剪強度較低，這對蒸壓粉煤灰磚的推廣和應用于震區起到了阻礙作用。目前主要有兩種改善蒸壓粉煤灰磚砌體抗剪性能的方法：

一是采用專用砌筑砂漿。專用砌筑砂漿具有優越的性能，顯著改善蒸壓粉煤灰磚與砂漿之間的粘結面作用，明顯提高砌體抗剪強度，據試驗結果表明，使用專用砂漿砌筑的蒸壓粉煤灰磚砌體的抗剪強度能達到并超過普通燒結磚砌體的抗剪強度。

二是改變磚表面形態增加磚表面摩擦力。本實驗旨在通過設計蒸壓粉煤灰磚砌筑砂漿，將纖維化的農業廢料油菜秸稈按設計比例摻入砌筑砂漿，增大表摩擦力，并研究其對砌筑砂漿的性能的影響，以期為農業廢料的處理及新型環保建筑材料的研究提供參考。

2 蒸壓粉煤灰磚砌筑砂漿配合比設計

2.1 試驗原材料

水泥：江西印山臺水泥有限公司生產的32.5級普通硅酸鹽水泥，比表面積360 m2/kg，實測強度34.2 MPa。

砂：天然河砂，粒徑小于4.75 mm，細度模數為2.6。

油菜秸稈纖維：選用已脫粒油菜秸稈，日曬28 d。

采用粉碎機纖維化為絲狀短桿，長度3～5 mm，直徑不固定。

拌合水：飲用自來水。

2.2 砂漿配比設計

試驗水灰比為0.5，砂漿配和比水泥：水：砂為534 kg/m3：

268 kg/m3：800 kg/m3。

稠度和分層度的測定是按照JGJ/70-2009《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》[1]的規定進行，試驗過程中實測值為52～

74 mm，試驗根據油菜秸稈纖維摻量（質量百分數）分為5組，詳見表1。

3 試驗結果分析

3.1 養護及抗壓強度試驗

纖維摻量，見表1。

砂漿成型、養護及性能測試按照JGJ/70-2009《建筑砂漿基本性能試驗方法標準》的規定進行。抗壓強度試驗使用數控萬能壓力機，連續均勻地加荷（控制加載速度為0.5～1.5 kN/s），直至試件破壞，并記錄過程和最終形態以及破壞荷載。試件最終形態，如圖1所示。

3.2 油菜秸稈纖維摻量對砂漿抗壓性能的影響

在同等條件下，制作5組試樣，按摻入量為0%，0.3%，0.6%，0.9%，1.2%（質量百分數）分別分成A，B，C，D，E組。按設計強度

5 MPa，7.5 MPa，10 MPa分別編號為A1，A2，A3～E1，E2，E3。每組3塊共計15組45個試件。取三個試件平均值作為結果。試驗結果，見表2。砂漿立方體試件抗壓強度應精確至0.1 MPa。當三個測值的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中間值的15%時，則把最大值及最小值一并舍除，取中間值作為該組試件的抗壓強度值；如有兩個測值與中間值的差值均超過中間值的1 5%時，則該組試件的試驗結果無效。

根據表2的數據，隨著油菜秸稈纖維摻入量的增加，實測強度呈下降趨勢，如圖2所示

3.3 砂漿配合比結果分析

①砂漿制備應根據稠度80 mm（+10 mm）來確定用水量，記錄稠度。本試驗將配合比及用水量確定，根據實測結果可以說明達到同樣的稠度時，隨著油菜秸稈纖維摻入量的增加，用水量增加。說明油菜秸稈纖維具有增水減稠的作用。這是因為油菜秸稈纖維本身具有引起作用，可以增加砂漿與塊體接觸面的摩擦，改變砂漿的流動性，使砂漿和易性減弱。

②在同一設計強度等級下，隨著油菜秸稈纖維摻入量的增加，砌筑砂漿抗壓強度有所下降。砌筑砂漿強度隨油菜秸稈纖維摻入量增加而下降的趨勢隨著設計抗壓強度等級的提高更加明顯。

4 結 語

①根據作者以往研究[2]，蒸壓粉煤灰磚砌塊專業砂漿分為兩大類，一類砂漿為上海泖宇專用砂漿和上海雷恩專業砂漿，此類砂漿拌合時無需摻入砂粒，砌筑時的流動性較大，因此，流入孔洞中的砂漿增多，使得砂漿的銷鍵作用顯著。雖明顯提高蒸壓粉煤灰磚砌體抗剪強度，但材料消耗也增多了，急需改進。砂漿摻入油菜秸稈纖維后，砂漿的稠度降低，流動性能明顯降低，作者的下一步研究將結合此結論，在專業砂漿中摻入油菜秸稈纖維，研究此類砂漿的力學性能。

第二類專業砂漿原料為水泥、細骨料（砂）、粉煤灰、脫硫石膏、外加劑（纖維素醚+可再分散乳膠粉）以及拌合水；纖維素醚具有增稠保水的作用，防止新拌砂漿分層離析，使其具有良好的工作性能，可再分散乳膠粉用于改善砂漿柔韌性和粘結強度，并能提高砂漿施工性能，改善流動性[3]。作者的下一步研究將在此類專業砂漿中摻入油菜秸稈纖，以期減少外加劑的用量。

②在同一設計強度等級下，隨著油菜秸稈纖維摻入量的增加，砌筑砂漿抗壓強度有所下降。砌筑砂漿強度隨油菜秸稈纖維摻入量增加而下降的趨勢隨著設計抗壓強度等級的提高更加明顯。作者的下一步研究將改變油菜秸稈纖維的摻入形式，以期降低水泥或細骨料用量，且保持砂漿強度不改變。

參考文獻：

[1] JGJ/70-2009，建筑砂漿基本性能試驗方法標準[S].

[2] 湯峰.蒸壓粉煤灰磚砌體基本力學性能試驗研究[D].長沙：湖南農業大 學工學院，2007.

[3] 陳晨.蒸壓粉煤灰磚專用利廢砌筑砂漿配合比設計及砌體力學性能 試驗研究[D].鄭州：鄭州大學，2013.