1、加气混凝土的力学性能及其影响因素摘 要21 世纪以来，可持续发展成为社会关注的热点，可持续建筑理念也得到了普及。加气混凝土这种轻质材料，具有保温隔热、强度高、可加工型强等突出特点，研究加气混凝土材料满足建筑可持续发展的需要，它的使用能够使建筑更节能环保。但是加气混凝土材料也存在一些不利的特征，如：多孔结构和吸水性能会造成保温性下降、强度密度受影响的问题，甚至会影响的建筑质量。为了解决上述问题对建筑质量的影响，本文对加气混凝土的一系列力学性能进行了研究，确定了其力学性能的影响因素，为加气混凝土材料的发展有促进作用。 关键词加气混凝土；力学性能；影响因素 中图分类号：TU528 文献标识码：A 文
2、章编号：1009-914X（2015）44-0311-01 0 引言 21 世纪以来，我国经济快速发展所带来的对生态环境的影响日益突显，为了应对环境危机，我国提出了可持续发展战略，可持学发展的理念逐渐深入到各个领域、各个行业，建筑业是对环境污染影响比较严重的领域之一，为了在建筑业贯彻可持续发展的战略，就必须加大对新型建筑材料的研发力度，尽可能的改善原有材料的性能，从而达到建筑业的可持续发展。加气混凝土材料是一种轻质的环保型墙体材料，具有保温隔热、质轻、吸声、施工方便等突出优点，这些特点使得加气混凝土材料成为了一种节能环保的优质墙体材料。资料显示，加气混凝土比其他材料节能 50%以上，而且极大减
3、轻结构的重量，降低造价，还能够加快废弃物的回收和再生。同样，加气混凝土并不是完美的建筑材料，它同样存在着缺陷，由于起步较晚和研究相对不足，造成了技术方面的不足，这种不足给建筑带来了开裂、渗漏、脱落等质量问题，严重时甚至会影响建筑物的质量。为了解决这些问题，就要深入对加气混凝土材料进行研究，针对相应的问题，找到相应的解决方式，逐步提高加气混凝土的性能，使加气混凝土材料进一步普及。 1 加气混凝土的抗压强度 加气混凝土是多孔的人造材料，是一种结构材料，也是一种功能材料。它具有保温隔热、吸声吸湿的作用，同时还可以承担一定的作用力。加气混凝土的力学性能影响着建筑的质量，对于加气混凝土结构，不仅要承担一
4、定的负载，还有具有一定的抵抗压缩变形的能力。研究加气混凝土的力学性能，及其影响因素，对于提高加气混凝土的承载能力，避免墙体开裂和空鼓现象的发生，提高建筑质量具有十分重要的意义。 强度是加气混凝土主要的力学性能，加气混凝土的强度主要包括：抗压、抗拉和剪切强度。其中抗压强度是指加气混凝土结构抵抗压力的能力，其抗压性能的好坏直接决定着砌体结构的质量。 1.1 孔隙率对加气混凝土抗压强度的影响 加气混凝土的制作过程中加入铝粉作为加气剂，经过加水搅拌、发气和浇注、切割、既高压蒸汽养护而形成的，因此加气混凝土材料的多孔性是加气混凝土的主要特征之一。其孔隙率和孔结构对加气混凝土的强度有重要影响。 加气混凝土
5、的空隙率一般可以达到 70%-80%，孔主要包括三种，分别为：凝胶孔、毛细孔和发气孔。其中凝胶孔和毛细孔多处于壁面之上，形状并不是很规则，且多为细长形，而凝胶孔则为水化产物之间或本身的空隙。发气孔是加气混凝土所特有的空隙，多数近似圆形，孔隙较大，发气孔作为加气混凝土特有的空隙，对混凝土的强度有重要影响。关于加气混凝土的空隙率和孔结构对于加气混凝土抗压强度的影响，许多学者建立了许多模型，比如：M.Y.Balshin 提出的空隙率与强度的关系公式，表明了材料强度与孔隙率之间的关系；E.Ryshkweiteh 和 W.Duckworteh提出的空隙率强度关系式被应用于解释建筑材料强度与孔隙率的关系。
6、总之，经相关研究表明，孔隙率的增加会使加气混凝土的强度发生衰减。 1.2 含水率对加气混凝土抗压强度的影响 含水率对加气混凝土抗压强度的影响很明显，这是因为加气混凝土内部存在大量的毛细孔，当水分进入毛细孔时，会使材料内部质点联结减弱，从而造成抗压强度降低。大量实验数据表明：在干燥时，加气混凝土的抗压强度最高，随着加气混凝土含水率的上升，抗拉强度开始减小，当含水率超过 19%时，抗压强度下降趋势减弱，当含水率大于 25%时，加气混凝土的抗拉强度变化趋于稳定。但是，由于加气混凝土孔结构的随机性，含水率对抗压强度的影响不尽相同，对于不同的加气混凝土要具体分析含水率的影响。 1.3 膨胀方向对加气混凝
7、土抗压强度的影响 在进行加气混凝土材料的生产过程中，其料浆是向上发气的，气孔呈椭圆形排列在发气方向上，这样就造成了发起方向和垂直发气方向的抗压强度存在差异性，所以，膨胀方向的差异也会对加气混凝土的抗压强度产生影响。研究表明：加气方向的抗压强度小于垂直发气方向的抗拉强度，前者仅为后者的 78%。因此，在进行加气混凝土的抗压强度评定时，要以发气方向的垂直方向受力为依据。 2 加气混凝土的抗拉强度 加气混凝土为脆性材料，在受到拉力作用时很容易开裂，所以研究抗拉强度对于预防材料开裂有很重要的意义，加气混凝土抗拉强度的测定不能直接求得，常采用间接实验求得。加气混凝土的抗拉强度也叫做劈裂强度。 2.1 含
8、水率对加气混凝土抗拉强度的影响 对于加气混凝土而言，含水率对于对于抗拉强度也有很大的影响，相关研究表明：在加气混凝土的含水率在 25%-45%时，抗拉强度是比较稳定的，当加气混凝土的含水率大于 45%或者小于 25%时，含水率的增加会使抗拉强度下降明显。所以，在实际的工程中要注重含水率对抗拉强度的影响。 3 加气混凝土干燥收缩变形 建筑物产生墙体裂缝不但会对加气混凝土的美观性产生不利影响，也会对使用情况产生不利影响，还会市墙体的整体性、结构、稳定性产生破坏，从而降低墙体的使用年限。墙体的裂缝主要是由于加气混凝土的干燥收缩变形引起的，材料的干燥收缩变形产生的墙体裂缝不仅数量多，而且分布极广，裂缝
9、的程度也比较严重。加气混凝土的孔隙率很高，一般可以达到 70%85%，吸水也较快，而且在水分发生迁移的过程中，水、水蒸气与孔结构之间会发生强烈作用，这样就会使墙体产生收缩变形，从而造成墙体裂缝的产生。加气混凝土干燥收缩变形激励很多，主要包括：毛细管张力学说、表面吸附学说等。加气混凝土的干燥收缩变形的机理也不是一种机理能够解释清楚，而是多种原因交错形成。在相对湿度较大时，可用毛细管张力机理来说明加气混凝土收缩原因，收缩变形重要是因为毛细管张力的增大引起；而在相对湿度小时，加气混凝土的干燥收缩则可以用失去吸附水和层间水的原因来解释。加气混凝土的干燥收缩变形对建筑有很重要的影响，应加大研究力度，避免
10、墙体裂缝的产生。 4 总结 本文主要说明了加气混凝土的抗拉强度、抗压强度和干燥收缩变形等特点，并从孔隙率、含水率和膨胀方向等方面说明了加气混凝土抗压强度的影响因素，还说明了含水率对加气混凝土抗拉强度的影响，另外说明了加气混凝土干燥收缩变形的机理。从几方面说明了加气混凝土的力学特性，及影响因素，对于加气混凝土材料的发展和实际的应用有着重要的意义。本文从多个方面出发探究加气混凝土力学性能的影响因素，系统全面，为加气混凝土材料的发展指明了方向。 参考文献 1 朱盈豹.保温材料在建筑墙体节能中的应用J.中国建材工业出版社，2013.9. 2 刘文锋.混凝土砌块墙体裂缝问题的研究J.混凝土与水泥制品.2012（6）：46-48. 3 张玮，张海波，刘宏伟，孙金坤.轻质加气混凝土吸能特性研究J.混凝土与水泥制品.2013.6P44-46.
