蒸压粉煤灰砖冻融循环试验研究
摘要:通过对蒸压粉煤灰砖进行的冻融循环试验，得出了随着冻融循环次数的增加，蒸压粉煤灰砖的质量损失率和强度损失率随之增大的变化规律;经过50次冻融，砖的质量损失超过2 %，强度损失率超过20 %，
分析
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了其影响因素，提出了提高蒸压粉煤灰砖抗冻性能的
措施
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关键词:蒸压粉煤灰砖;冻融循环;质量损失率;强度损失率
前言
蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰、石膏以及骨料为原料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护等工艺过程制成的实心粉煤灰砖。砖的规格尺寸与普通实心粘土砖完全一致，所以用蒸压粉煤灰砖可以直接代替实心粘土砖。而且，这种砖以燃煤发电厂的排放物粉煤灰来代替水泥做原料，是节能、利废、节土的新型绿色墙体材料。特别是在砖混结构中，蒸压粉煤灰砖是取代实心粘土砖的主要新型墙体材料。在煤炭资源丰富地区，尤其是在我国西北部，是墙体材料革新，用来替代传统粘土砖的新型墙体材料。蒸压粉煤灰砖的抗冻性能是衡量其耐久性的重要指标。
1 、冻融机理
抗冻性是指蒸压粉煤灰砖抵抗多次冻融循环而不被破坏的能力。当砖在吸水饱和后，一旦环境的温度降至冰点，内部的水分就会结冰，且体积增大，从而导致内部产生很大的膨胀应力，砖在应力的作用下，
表
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面会出现裂纹、剥落等现象。当环境温度上升时，这种应力又会消失，如此反复
循环，使材料内部结构遭到破坏，最终导致强度下降和质量的损失。
2、试验方法
本次试验测试方法为 《砌墙砖试验方法》(GB/T 2542-2003)。试验设备为低温箱、电子天平、电热鼓风干燥箱。
3、试验步骤
3.1 用毛刷清理试样表面，将试样放入鼓风干燥箱中在105??5?下干燥至恒重(在干燥过程中前后两次称量相差不超过 0.2 %，前后两次称量时间间隔为 2 h)，称其质量G0。并检查外观，将缺棱掉角和裂纹作标记。
3.2将试样浸入 10 ? , 20 ?的水中，24 h 之后取出，用湿布拭去表面水分， 以大于 20 mm 的间距大面侧向立放于预先降温至-15 ?以下的冷冻箱中。
3.3当箱内温度再次降至-15 ?时开始计时，在-15 ?,-20 ?下冰冻 5 h， 然后取出放入 10 ? , 20 ?的水中融化不少于 3 h，如此为一次冻融循环。每5次冻融循环，检查一次冻融过程中出现的破坏情况，如冻裂、缺棱、掉角、剥落等。
3.4 经过 15 次冻融循环后，将试样放入鼓风干燥箱中烘干至恒重，称其质量G1， 将干燥后的试样在 10 ? , 20 ?的水中浸泡 24 h，进行抗压强度试验，测得冻融后的抗压强度.
4、试验结果分析
本试验用的样品为新疆天业建材科技有限公司生产的同一釜蒸压粉煤灰砖试样共 30 块，每块砖外观完好，分成 3 组，每组 10 块试样，
分别冻融 15次，25 次，50 次。经过 15 次、25次、50次冻融循环后，将试样放入鼓风干燥箱中烘干至恒重，称其质量G1， 将干燥后的试样在 10 ?, 20 ?的水中浸泡 24 h，进行抗压强度试验，测得冻融后的抗压强度。质量损失率 Gm和强度损失率 Pm
按下面
公式
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1-1，1-2 计算(精确至 0.01%)。试验得出蒸压粉煤灰砖的质量损失率和强度损失率随冻融次数增加的变化规律，分别见表 1，图1、图2。
从图 1，2 可以看出:蒸压粉煤灰砖的质量损失率和强度损失率随冻融循环次数增加而增加。砖在经历 15 次冻融循环后，质量损失和强度损失幅度并不大，砖在经过 15 次冻融循环后，外观质量还保持完好，也无缺棱掉角和剥落现象。我国标准《粉煤灰砖》(JC239-2001)对砖的抗冻性规定了砖在冻融循环 15 次后，质量损失率不超过 2%，强度损失率不超过20%。15次循环和25次循环后抗冻性均未超过标准的要求。随着冻融次数的进一步增多，质量损失和强度损失的幅度在加大，30次冻融循环后，质量损失率为2.30%，超过2%，强度损失率为20.29%，超过20%。
5、影响蒸压粉煤灰砖抗冻性能的因素
蒸压粉煤灰砖的抗冻性与其自身强度密切相关，强度越高抗冻性越好。吸水率是影响砖抗冻性能的重要因素。砖的吸水率越大， 经过冻融后的质量损失率和强度损失率越大。这是由于砖的吸水率直接反映砖开口孔隙率的大小。砖的孔隙率越大，则吸水率越大，表明砖的密实度越低。为保证蒸压粉煤灰砖有足够的抗冻性能，我国材料规范用最大吸水率来控制砖的抗冻性，最大吸水率不应超过 20%。先进的成型技术和养护
制度
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采用具有加压排气功能的砖机，可以使砖具有较低的孔隙率和较高的密实度。 而先进的高压蒸汽养护制度，使水化反应充分进行，从而提高了砖的抗冻性。
6、提高蒸压粉煤灰砖抗冻性的措施
为了提高砖的抗冻性，使其冻后具有合格的强度及质量损失率，必须想办法降低蒸压粉煤灰砖的孔隙率和提高砖的密实度。
第一，从原材料的角度，各种原材料的性能必须达到有关标准的要求，严格的对原材料进行质量控制，并且要有科学合理的配合比和原料合理的颗粒级配，不能为了增加粉煤灰的利用率而随意增加细骨料的用量;
第二是要采用先进的制砖设备(具有多次加压排气功能的液压压砖机)，以保证砖具有较低的孔隙率和较高的密实度;
第三是要采用技术先进的高压蒸汽养护制度，使成型的蒸压粉煤灰砖充分地进行水化反应。
参考文献:
【1】.中华人民共和国国家标准，砌墙砖试验方法(GB/T 2542-2003)，北京，中国建筑工业出版社，2003.
【2】.中华人民共和国国家标准，粉煤灰砖(JC239-2001)，北京，国家建筑材料工业局标准化研究所，2001.
【3】.李景民.蒸压粉煤灰砖的应用，新型建筑材料，2000.7.
【4】. 李庆繁 . 关于粉煤灰等硅酸盐砖抗冻性强度评定指标的探讨及建议 [J]. 新型墙材，2009，6.
浙公网安备 33021202002483