砌体材料耐久性研究
班级:2011级房地产开发和管理 姓名:李嘉文 学号:[1**********]
摘要:随着我国经济的不断增长,我国建筑行业的发展如日中天,同时建筑材料的类型不断出现,其中砌体材料的耐久性研究是人们研究的一大领域。在总结国内外有关工程实践、标准规范及研究成果的基础上,概括了砌体结构耐久性的基本内涵、设计概况、耐久性常见的问题、耐久性设计措施对策和耐久性检测方法简化的建议。相关内容也已成为砌体规范修订相应条文的背景材料。
关键字:耐久性;环境保护;保护措施;砌体材料;防腐蚀;低耗能
1 主要研究方向
(1)砌体材料发展的主要方向是要求轻质高强,砂浆具有高强度,同时采用工业废料制作砌块。因此必须大力推广应用新型墙体材料,形成与可持续发展相适应的的新型建筑产业。所以我认为要针对新结构,新材料,新体系,新技术方面进行改进。
(2)需要积极开发节能环保型的新型砌体材料。其目标是:依据环境再生,协调共生,持续自然的原则,尽量减少自然资源的消耗,尽可能对废弃物的再利用和净化。保护生态环境以确保人类社会的可持续发展。
(3)需要加大限制高能耗,高资源消耗,高污染低效益的产品的生产力度。今后应加大科研投入,改进工艺,提高产品性能和强度等级,降低成本,向多功能化发展。
(4)综合全球的建材利用来看,新型砌体材料又被称为“绿色建材”,主要有四类:一是各类烧结砖产品,包括以粘土,页岩,煤矸石,和粉煤灰等原料为主的烧结普通砖,多孔砖,空心砖和空心砌块;二是指建筑砌块,包括普通混泥土砌块,石膏砌块,轻质砌块;三是加气混泥土;四是各种轻质墙板。
(5)大力发展绿色建材。绿色建材又称生态建材,环保建材或健康建材,它是大量使用城市固态废弃物生产的无毒,无污染,无放射性,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。 2 以常见砌体材料为主要研究案例
常用的砌体材料性能及应用:按照制作材料及外观的不同,砌体材料主要分为砖砌体、砌块砌体及石砌体,其中,砖与砌块是最常用的砌体材料。砖的主要类别有烧结砖:高温焙烧形式:实心砖、多孔砖、空心砖、花格砖 产品:粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖等。砖砌体:烧结普通砖,烧结空心砖,烧结多孔砖,蒸压灰砂砖,蒸压粉煤灰砖(无筋,配筋砌体)
a.烧结普通砖(实心砖)分为烧结粘土砖,烧结页岩砖,烧结煤矸石砖,烧结粉煤灰砖; b.烧结多孔砖孔洞率>25%,孔的尺寸小而多,主要用于承重部位,分为KP1型,M型 又分为烧结粘土多孔砖,烧结页岩多孔砖,烧结煤矸石多孔砖,烧结粉煤灰多孔砖,简称多孔砖;其中烧结粘土多孔砖,是一种过渡性墙材,因为一下子就取消使用粘土砖,那么砖厂就该有意见了! 粘土空心砖用的土比实心砖要好,所以更破坏耕地。
c.蒸压灰砂砖以石灰和砂为主要材料,简称灰砂砖,通常实心砖用于承重部位,空心砖用于非承重部位;灰砂砖不得用于酸性介质,或温度温差变化剧烈的地区;灰砂砖砌体抗剪强度
极差,一般7度以上六层很难满足要求。
d.蒸压粉煤灰砖以石灰和粉煤灰,石灰为主要材料,通常实心砖用于承重部位,空心砖用于非承重部位,简称粉煤灰砖;
e.烧结空心砖分为烧结粘土空心砖,烧结页岩空心砖,烧结煤矸石空心砖,烧结粉煤灰空心砖,主要用于非承重部位;砌块砌体:混凝土砌块(以碎石或卵石为粗骨料),轻骨料混凝土砌块(以火山灰,煤渣,陶粒,自然煤矸石为粗骨料);烧结空心砌块(用于非承重部位);轻质加气砼砌块(用于非承重部位。其中各类砌块又分为小型(混凝土小空心砌块最常用),中型砌块;单排孔,多排孔,双排孔砌块;无筋,配筋砌块砌体;陶粒砌砼块,粉煤灰砼砌块,矿渣砌块,灰砂砼砌块;蒸养与免蒸养砌块
2010年国务院办公厅《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》规定:2010年底,中国境内的所有城市都要禁止使用实心粘土砖。故现在工程已经很少使用烧结砖。
2.1 砌体材料耐久性问题的分析
砌体材料耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使砌体材料丧失使用能力。即所为的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗冻失效、碱-集料反应失效、化学腐蚀失效、钢筋锈蚀造成结构破坏等。下面表现在以下两方面:
(1)砌体材料的冻融破坏
(2)砌体材料的腐蚀反应。
2.2砌体材料耐久性基础研究
研究解决砌体材料在不同服役环境中性能劣化的问题,通过环境模拟、物理性能测试、微观分析等手段研究不同环境下砌体材料性能劣化过程和特性,进行机理分析,提出抑制措施与对策。主要涉及:砌体材料物理力学性能、尺寸稳定性能、抗冻融性能、抗硫酸盐腐蚀性能、抗碳化性能、抗氯盐渗透和腐蚀、高性能砌体材料的生产与应用技术等。2、砌体材料结构耐久性设计、施工方法
根据现有的研究成果和认识水平,将耐久性的思想尽快体现到设计规范、施工及验收规范、工程结构可靠性鉴定标准中,并随着研究的深入不断更新,以减少今后工程的损失。根据深圳地区施工条件及构筑物服役环境腐蚀介质情况,展开系统和全面的耐久性设计与施工研究,建立适合土木工程的耐久性设计、施工规范与规程。
2.3结构检测、鉴定、加固与改造,结构监测、健康诊断及寿命预测
对不同环境作用下造成损害或达到使用年限的砌体结构物进行材料、构件检测,鉴定混凝土结构物安全等级,并为加固和改造提供依据。研究内容包括检测技术、检测方法研究开发和推广应用;维修、加固和改造方法、新型的加固材料(如纤维材料)研究开发和推广应用;同时对这些方法、材料进行机理性的研究,最终建立基于结构物“生命周期”全过程的加固设计方法。
3 影响耐久性的因素
与材料耐久性有关的内部因素,主要是材料的化学组成、结构和构造的特点。当材料含有易与其他外部介质发生化学反应的成分时,就会造成因其抗渗性和耐腐蚀能力差而引起的破坏。如玻璃因其玻璃体结构所呈出的导热性较小,而弹性模量又很大的原因,使其极不耐温度剧变作用。材料含有较多的开口孔隙,会加快外部侵蚀性介质对材料的有害作用,而使其耐久性急剧下降。
影响材料耐久性的外部作用因素是多样的。环境的干湿、温度及冻融等物理作用都会引起材料的体积胀缩,周而复始会使材料变形、开裂甚至是破坏。材料长期与酸、碱、盐或其它有害气体接触,会发生腐蚀、碳化、老化等化学作用而逐渐丧失使用功能。与材料有关的内部因素,主要是材料的化学组成、结构和构造的特点。
4 研究总结
必须大力发展生态建材,环保建材或健康建材,它们的大量使用有利于环境保护和人体健康;必其次大力推广应用新型砌筑材料,形成与可持续发展相适应的的新型建筑产业;改进工艺,提高产品性能和强度等级,降低成本,向多功能化发展;遵守协调共生,持续自然的原则,尽量减少自然资源的消耗,尽可能对废弃物的再利用和净化。保护生态环境以确保人类社会的可持续发展。
参考文献
[1] 建筑砌块与砌块建筑.建筑砌块与砌块建筑杂志出版社.
[2]砌体结构.中国建筑工业出版社
[3]砌体结构设计规范GB 50003-2001
砌体材料耐久性研究
班级:2011级房地产开发和管理 姓名:李嘉文 学号:[1**********]
摘要:随着我国经济的不断增长,我国建筑行业的发展如日中天,同时建筑材料的类型不断出现,其中砌体材料的耐久性研究是人们研究的一大领域。在总结国内外有关工程实践、标准规范及研究成果的基础上,概括了砌体结构耐久性的基本内涵、设计概况、耐久性常见的问题、耐久性设计措施对策和耐久性检测方法简化的建议。相关内容也已成为砌体规范修订相应条文的背景材料。
关键字:耐久性;环境保护;保护措施;砌体材料;防腐蚀;低耗能
1 主要研究方向
(1)砌体材料发展的主要方向是要求轻质高强,砂浆具有高强度,同时采用工业废料制作砌块。因此必须大力推广应用新型墙体材料,形成与可持续发展相适应的的新型建筑产业。所以我认为要针对新结构,新材料,新体系,新技术方面进行改进。
(2)需要积极开发节能环保型的新型砌体材料。其目标是:依据环境再生,协调共生,持续自然的原则,尽量减少自然资源的消耗,尽可能对废弃物的再利用和净化。保护生态环境以确保人类社会的可持续发展。
(3)需要加大限制高能耗,高资源消耗,高污染低效益的产品的生产力度。今后应加大科研投入,改进工艺,提高产品性能和强度等级,降低成本,向多功能化发展。
(4)综合全球的建材利用来看,新型砌体材料又被称为“绿色建材”,主要有四类:一是各类烧结砖产品,包括以粘土,页岩,煤矸石,和粉煤灰等原料为主的烧结普通砖,多孔砖,空心砖和空心砌块;二是指建筑砌块,包括普通混泥土砌块,石膏砌块,轻质砌块;三是加气混泥土;四是各种轻质墙板。
(5)大力发展绿色建材。绿色建材又称生态建材,环保建材或健康建材,它是大量使用城市固态废弃物生产的无毒,无污染,无放射性,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。 2 以常见砌体材料为主要研究案例
常用的砌体材料性能及应用:按照制作材料及外观的不同,砌体材料主要分为砖砌体、砌块砌体及石砌体,其中,砖与砌块是最常用的砌体材料。砖的主要类别有烧结砖:高温焙烧形式:实心砖、多孔砖、空心砖、花格砖 产品:粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖等。砖砌体:烧结普通砖,烧结空心砖,烧结多孔砖,蒸压灰砂砖,蒸压粉煤灰砖(无筋,配筋砌体)
a.烧结普通砖(实心砖)分为烧结粘土砖,烧结页岩砖,烧结煤矸石砖,烧结粉煤灰砖; b.烧结多孔砖孔洞率>25%,孔的尺寸小而多,主要用于承重部位,分为KP1型,M型 又分为烧结粘土多孔砖,烧结页岩多孔砖,烧结煤矸石多孔砖,烧结粉煤灰多孔砖,简称多孔砖;其中烧结粘土多孔砖,是一种过渡性墙材,因为一下子就取消使用粘土砖,那么砖厂就该有意见了! 粘土空心砖用的土比实心砖要好,所以更破坏耕地。
c.蒸压灰砂砖以石灰和砂为主要材料,简称灰砂砖,通常实心砖用于承重部位,空心砖用于非承重部位;灰砂砖不得用于酸性介质,或温度温差变化剧烈的地区;灰砂砖砌体抗剪强度
极差,一般7度以上六层很难满足要求。
d.蒸压粉煤灰砖以石灰和粉煤灰,石灰为主要材料,通常实心砖用于承重部位,空心砖用于非承重部位,简称粉煤灰砖;
e.烧结空心砖分为烧结粘土空心砖,烧结页岩空心砖,烧结煤矸石空心砖,烧结粉煤灰空心砖,主要用于非承重部位;砌块砌体:混凝土砌块(以碎石或卵石为粗骨料),轻骨料混凝土砌块(以火山灰,煤渣,陶粒,自然煤矸石为粗骨料);烧结空心砌块(用于非承重部位);轻质加气砼砌块(用于非承重部位。其中各类砌块又分为小型(混凝土小空心砌块最常用),中型砌块;单排孔,多排孔,双排孔砌块;无筋,配筋砌块砌体;陶粒砌砼块,粉煤灰砼砌块,矿渣砌块,灰砂砼砌块;蒸养与免蒸养砌块
2010年国务院办公厅《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》规定:2010年底,中国境内的所有城市都要禁止使用实心粘土砖。故现在工程已经很少使用烧结砖。
2.1 砌体材料耐久性问题的分析
砌体材料耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使砌体材料丧失使用能力。即所为的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗冻失效、碱-集料反应失效、化学腐蚀失效、钢筋锈蚀造成结构破坏等。下面表现在以下两方面:
(1)砌体材料的冻融破坏
(2)砌体材料的腐蚀反应。
2.2砌体材料耐久性基础研究
研究解决砌体材料在不同服役环境中性能劣化的问题,通过环境模拟、物理性能测试、微观分析等手段研究不同环境下砌体材料性能劣化过程和特性,进行机理分析,提出抑制措施与对策。主要涉及:砌体材料物理力学性能、尺寸稳定性能、抗冻融性能、抗硫酸盐腐蚀性能、抗碳化性能、抗氯盐渗透和腐蚀、高性能砌体材料的生产与应用技术等。2、砌体材料结构耐久性设计、施工方法
根据现有的研究成果和认识水平,将耐久性的思想尽快体现到设计规范、施工及验收规范、工程结构可靠性鉴定标准中,并随着研究的深入不断更新,以减少今后工程的损失。根据深圳地区施工条件及构筑物服役环境腐蚀介质情况,展开系统和全面的耐久性设计与施工研究,建立适合土木工程的耐久性设计、施工规范与规程。
2.3结构检测、鉴定、加固与改造,结构监测、健康诊断及寿命预测
对不同环境作用下造成损害或达到使用年限的砌体结构物进行材料、构件检测,鉴定混凝土结构物安全等级,并为加固和改造提供依据。研究内容包括检测技术、检测方法研究开发和推广应用;维修、加固和改造方法、新型的加固材料(如纤维材料)研究开发和推广应用;同时对这些方法、材料进行机理性的研究,最终建立基于结构物“生命周期”全过程的加固设计方法。
3 影响耐久性的因素
与材料耐久性有关的内部因素,主要是材料的化学组成、结构和构造的特点。当材料含有易与其他外部介质发生化学反应的成分时,就会造成因其抗渗性和耐腐蚀能力差而引起的破坏。如玻璃因其玻璃体结构所呈出的导热性较小,而弹性模量又很大的原因,使其极不耐温度剧变作用。材料含有较多的开口孔隙,会加快外部侵蚀性介质对材料的有害作用,而使其耐久性急剧下降。
影响材料耐久性的外部作用因素是多样的。环境的干湿、温度及冻融等物理作用都会引起材料的体积胀缩,周而复始会使材料变形、开裂甚至是破坏。材料长期与酸、碱、盐或其它有害气体接触,会发生腐蚀、碳化、老化等化学作用而逐渐丧失使用功能。与材料有关的内部因素,主要是材料的化学组成、结构和构造的特点。
4 研究总结
必须大力发展生态建材,环保建材或健康建材,它们的大量使用有利于环境保护和人体健康;必其次大力推广应用新型砌筑材料,形成与可持续发展相适应的的新型建筑产业;改进工艺,提高产品性能和强度等级,降低成本,向多功能化发展;遵守协调共生,持续自然的原则,尽量减少自然资源的消耗,尽可能对废弃物的再利用和净化。保护生态环境以确保人类社会的可持续发展。
参考文献
[1] 建筑砌块与砌块建筑.建筑砌块与砌块建筑杂志出版社.
[2]砌体结构.中国建筑工业出版社
[3]砌体结构设计规范GB 50003-2001