摘要:試驗(yàn)研究在保持養(yǎng)護(hù)溫度(20 oC)不變,相對濕度(55%,75%,95%),養(yǎng)護(hù)(3d,7d,14d)對水泥砂漿強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:延長養(yǎng)護(hù)時間,水泥砂漿抗壓強(qiáng)度增大;隨著相對濕度增加,水泥砂漿抗壓強(qiáng)度也逐漸增大。為提高水泥砂漿強(qiáng)度,優(yōu)化養(yǎng)護(hù)條件方案為:養(yǎng)護(hù)溫度20 oC,相對濕度95%,養(yǎng)護(hù)時間14d。因此,夏季高溫要注意砂漿強(qiáng)度的養(yǎng)護(hù)。
關(guān)鍵詞:抗壓強(qiáng)度;養(yǎng)護(hù)溫度;相對濕度;養(yǎng)護(hù)時間
1 引言
隨著城市化建設(shè)進(jìn)程和房地產(chǎn)事業(yè)的不斷發(fā)展和深入,消費(fèi)者對住宅工程質(zhì)量要求越來越高。砌筑砂漿強(qiáng)度是反映磚砌體施工質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo),而實(shí)際工程砂漿配制施工往往因計(jì)量不準(zhǔn)、攪拌不均勻、或未能隨拌隨用、間歇時間長等原因,造成砂漿強(qiáng)度低等質(zhì)量問題。影響水泥砂漿強(qiáng)度的因素有水泥基體參數(shù)(水灰比、灰砂比、水泥細(xì)度、水泥品種、礦物摻合料和外加劑)和環(huán)境條件(養(yǎng)護(hù)時間、養(yǎng)護(hù)溫度和環(huán)境的相對濕度[1,2] )??紤]到各種條件約束,本文僅對試件的養(yǎng)護(hù)條件對砂漿強(qiáng)度的影響進(jìn)行試驗(yàn)研究。
2 試驗(yàn)研究
2.1 試驗(yàn)研究方案的確定
福建年平均氣溫自北而南大部為17~21oC之間,規(guī)范要求砂漿試件在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下(水泥砂漿為20+3oC,相對濕度90%以上)養(yǎng)護(hù)至28d,然后進(jìn)行試壓。本文研究在溫度不變的條件下不同養(yǎng)護(hù)濕度和時間對水泥砂漿強(qiáng)度的影響,所以溫度取20oC。試驗(yàn)是多因素分析,采用"正交試驗(yàn)法[3] "??紤]到條件約束,每個因素只取三個水平來分析,因素:濕度A(%)取55%、75%、95%;時間B(d)取3、7、14。所以二因素三水平32參照正交試驗(yàn)中正交表,取L9(34),試驗(yàn)共分為九組。
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 測定砂的堆積密度
將砂徐徐裝入1L容量筒內(nèi)(容量筒m1=0.445kg),按步驟要求重復(fù)六次稱得質(zhì)量m2,測定第1次m2=1.940kg、第2次m2=1.980kg、第3次m2=1.920kg、第4次m2=1.930kg、第5次m2=1.950kg、第6次m2=1.945kg。計(jì)算砂的堆積密度 (精確至10kg/m3):以六次試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值作為測定值
2.2.2 配合比的計(jì)算
1)計(jì)算每立方米M7.5砂漿中的水泥用量Qc(kg/m3)
強(qiáng)度等級M7.5~M10,水泥用量(kg)取 230~280[4]。取水泥用量Qc=250kg/m3。
2)確定砂用量Qs(kg/m3)
1m3的砂漿含有1m3堆積體積的砂子,所以立方米砂漿中砂的用量應(yīng)以干燥狀態(tài)(含
水率小于0.5%)的堆積密度值作為計(jì)算值[4]。計(jì)算用砂量Qs=1500kg/m3。
3)確定用水量Qw(kg/m3)
砂漿中用水量的多少對其強(qiáng)度等性能的影響不大,水泥砂漿的用水量在270~330 kg[4],選擇用水量為Qw=320 kg/m3。
則砂漿試配時各材料的用量比例為:水泥:砂;水=250:1500:320=1:6:1.28
2.2.3 砂漿試件制作
按上述配合比配制砂漿制作試件。首先將試模內(nèi)壁事先涂刷薄層機(jī)油或脫模劑;然后將拌好的砂漿一次裝滿試模,并用搗棒均勻由外向里按螺旋方向插搗25次,接著用刮刀在四側(cè)沿試模內(nèi)壁插搗數(shù)次,砂漿應(yīng)高出試模頂面6~8mm;待砂漿表面開始出現(xiàn)麻斑時約(15~30min),將高出部分的多余砂漿沿試模頂面刮去并抹平;試件制作后應(yīng)在(20+5)oC溫度環(huán)境下靜置一晝夜(24+2)h,當(dāng)氣溫較低時,可適當(dāng)延長時間,但不應(yīng)超過兩晝夜,然后對試件編號并拆模[4]。
3 試驗(yàn)結(jié)果分析
試件拆模后,對試驗(yàn)試塊進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。本試驗(yàn)按上述確定的養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)后
要先測量試件尺寸(精確至1mm),并據(jù)此計(jì)算試件的受壓面積A(mm2)。然后用壓力機(jī)對試件進(jìn)行試壓[4]。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),算出水泥砂漿抗壓強(qiáng)度,見表1。
1)計(jì)算每個因素在各水平上的考核指標(biāo)和K
對于因素A、B在三水平上的3次試驗(yàn)中的 之和由表1得知。本文研究要求 的值愈大愈好,于是比較因素A所在列的三個K值看出,K3值最大,故因素A的水平A3(相對濕度95%)比其余兩個水平要好。同理,因素B的水平B3(養(yǎng)護(hù)天數(shù)14d)比其余兩個水平要好。
2)計(jì)算各因素的極差R
R由因素所在列中的K1、K2、K3或 、 、 三個數(shù)中的最大值減去最小值得到。各列極差R值的大小用來衡量試驗(yàn)中相應(yīng)因素的作用大小。由極差R的大小可以看出因素的主、次順序?yàn)锳
3)方差分析
本研究是雙因素試驗(yàn),因素A(濕度)有三個水平即p=3,因素B(時間)有三個水平即q=3,在每個試驗(yàn)條件上只進(jìn)行一次試驗(yàn)。
可求得因素A平方和為0.17、自由度為2、均方為0.085、F值為 。因素B平方和為0.97、自由度為2、均方為0.485、F值為 。誤差:平方和0.04、自由度4、均方0.01??偤停浩椒胶?.24、自由度8。算出臨界值 , 。
對于因素A,因 > > ,故因素A(濕度)對試驗(yàn)的
影響顯著;對于因素B,因 > ,因此,因素B(養(yǎng)護(hù)時間)對試驗(yàn)的影響特別顯著[10]。由正交設(shè)計(jì)分析表中極差R和K值分析、方差分析表,最后得最佳的試驗(yàn)條件是A3B3。
3.2.1 養(yǎng)護(hù)時間對水泥砂漿強(qiáng)度的影響
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出在相同的濕度下,水泥砂漿抗壓強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)時間的延長而增大,在濕度55%養(yǎng)護(hù)3d、7d、14d后的28天抗壓強(qiáng)度值為:6.2MPa、6.5MPa、6.8 MPa;在濕度95%養(yǎng)護(hù)3d、7d、14d后的28天抗壓強(qiáng)度值 分別為:6.3MPa、6.9MPa、7.3MPa。隨著濕度55%增到95%,在潮濕養(yǎng)護(hù)3d后的28天抗壓強(qiáng)度增長1.61%;在潮濕養(yǎng)護(hù)7d后的28天抗壓強(qiáng)度增長6.15%;在養(yǎng)護(hù)14d后的28天抗壓強(qiáng)度增長7.35%,從增長關(guān)系可以表明,在潮濕養(yǎng)護(hù)3d后的28天抗壓強(qiáng)度增長的很緩慢,所以要注重早期的養(yǎng)護(hù)。一般情況下,水泥砂漿澆水養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)不少于7d。
3.2.2 相對濕度對水泥砂漿強(qiáng)度的影響
從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,在濕度55%,養(yǎng)護(hù)時間3d到7d的28天的抗壓強(qiáng)度 從6.2MPa增到6.5MPa,增長了4.84%;7d到14d的28天的抗壓強(qiáng)度 從6.5MPa增到6.8MPa,增長了4.61%。所以當(dāng)養(yǎng)護(hù)濕度較低時,后期強(qiáng)度還是在增長,但增長的很緩慢,所需的齡期較長。所以在夏季,由于蒸發(fā)比快應(yīng)特別注意澆水養(yǎng)護(hù)。
4 結(jié)論
通過上面的研究分析可以得出以下結(jié)論:
1)不同的養(yǎng)護(hù)條件影響砂漿的性能。正交試驗(yàn)表明,養(yǎng)護(hù)時間對砂漿抗壓強(qiáng)度的影響較顯著。優(yōu)化養(yǎng)護(hù)條件方案為: 恒定養(yǎng)護(hù)溫度20 oC,相對濕度為95%,養(yǎng)護(hù)時間為14d。
2)延長養(yǎng)護(hù)時間,水泥砂漿強(qiáng)度逐漸增加。隨著濕度55%增到95%,在3d水泥砂漿強(qiáng)度增長1.61%,7d增長6.15%,14d增長7.35%,所以要注重早期的養(yǎng)護(hù);
3)養(yǎng)護(hù)濕度對砂漿強(qiáng)度也有很大影響,特別是對其前期的強(qiáng)度影響較大。
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作者簡介:
鄭秋鳳(1984.5),女,漢族,福建泉州人,講師,碩士,主要從事建筑和交通方向研究