宋瑞南，武曉慧

(廣東省河源市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所,廣東 河源 517000)

前言

隨著我國(guó)建筑行業(yè)快速發(fā)展,建筑能耗在社會(huì)總能耗中占據(jù)著越來越高的比例,建筑的節(jié)能環(huán)保也越來越受重視。而加氣混凝土作為一種輕質(zhì)墻體材料,具有質(zhì)量輕、保溫性能好、隔音強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還具有良好的節(jié)能環(huán)保效益,在建筑施工中得到廣泛的應(yīng)用?；诖?筆者對(duì)加氣混凝土的吸放濕性質(zhì)展開了研究。

1 試驗(yàn)

1.1 原材料

試驗(yàn)采用的加氣混凝土砌塊原材料的密度等級(jí)包括三種,即B05、B06以及B07,三種密度等級(jí)加氣混凝土砌塊的相關(guān)指標(biāo)和孔隙特征參數(shù)具體見如表1和表2：

表1 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

表2 孔隙特征參數(shù)

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 吸濕性能測(cè)試

在進(jìn)行加氣混凝土砌塊吸濕性能檢測(cè)中利用DL-302型調(diào)溫調(diào)濕箱和光電分析天平,在試驗(yàn)過程中對(duì)濕度調(diào)節(jié)磁鐵以及濕球?qū)щ娪?jì)分別將向內(nèi)的濕度控制在95%、85%、65%、45%以及25%。同時(shí),在不同濕度條件下對(duì)試件的質(zhì)量進(jìn)行多次稱量,為了保證試件能夠滿足吸濕平衡狀態(tài)要求,需要將稱量的質(zhì)量誤差控制在0.001g以內(nèi)。

1.2.2 放濕性能測(cè)

將烘箱的溫度調(diào)整至105℃,并在該溫度條件下進(jìn)行烘干,將試件的重量保持在恒定狀態(tài),在自然條件下冷卻之后對(duì)試樣的質(zhì)量進(jìn)行稱量。稱重后采用石蠟進(jìn)行處理,避免試件受潮,并進(jìn)行稱重。在干燥器中運(yùn)用鹽水創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境,試件達(dá)到吸濕平衡后進(jìn)行稱重,并做好稱重工作,對(duì)稱重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。

2 動(dòng)態(tài)吸濕性能

在常溫環(huán)境下,對(duì)三種不同加氣混凝土砌塊的相對(duì)濕度進(jìn)行測(cè)量,不同試件在吸濕時(shí)含水率不斷的發(fā)生變化,對(duì)其動(dòng)態(tài)等溫吸濕曲線進(jìn)行繪制,為加氣混凝土砌塊吸濕性能的檢測(cè)提供可靠、全面的數(shù)據(jù)參考,25%、45%、65%、85%和95%加氣混凝土砌塊的動(dòng)態(tài)等溫吸濕曲線見圖1。

圖1 不同濕度條件下的動(dòng)態(tài)等溫吸濕曲線

由圖1可知,隨著時(shí)間的增加,不同濕度環(huán)境下試件的動(dòng)態(tài)吸濕含水率逐漸的增加,最后穩(wěn)定在一定范圍。三種加氣混凝土砌塊吸濕時(shí)含水率高低的排序表現(xiàn)為B05>B06>B07,由此可知,隨著加氣混凝土砌塊孔隙率的增加,其吸濕能力也隨之提升。導(dǎo)致出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是孔隙率增大時(shí),混凝土內(nèi)水分的移動(dòng)速率增高,在同等時(shí)間內(nèi)吸收的水量也隨之增加,所以吸濕能力也增強(qiáng)。

對(duì)于相對(duì)濕度低于65%的情況,在12h之前,動(dòng)態(tài)吸濕含水率的增幅較大；12h之后,隨著時(shí)間的變化,動(dòng)態(tài)吸濕含水率的增長(zhǎng)逐漸趨于平緩,表明加氣混凝土砌塊的吸濕能力逐漸穩(wěn)定。對(duì)于相對(duì)濕度超過65%的情況,隨著相對(duì)濕度的增加,動(dòng)態(tài)吸濕含水率急劇的增加,并且隨著時(shí)間的增加,加氣混凝土砌塊的含水率變化,其含水率增長(zhǎng)速度顯著增加,在一定程度上推遲吸濕能力達(dá)到最大值的時(shí)間。三種不同加氣混凝土砌塊吸濕曲線的上升幅度排序表現(xiàn)為BO5>BO6>BO7,由此可知,孔隙率會(huì)對(duì)相對(duì)濕度對(duì)加氣混凝土砌塊吸吸濕性能的影響產(chǎn)生一定的作用,隨著孔隙率的升高,相對(duì)濕度對(duì)加氣混凝土砌塊吸濕性能的影響程度也會(huì)隨之升高。導(dǎo)致出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是加氣混凝土砌塊內(nèi)部孔隙的水包括兩部分,即自由水和附著水,因?yàn)锽O7試件的孔隙率最小,能夠容納自由水的空間也最小,所以水分在內(nèi)部移動(dòng)的速率也最小。同時(shí),試件吸濕過程中,還存在放濕現(xiàn)象,并且隨著孔隙率的降低,其促進(jìn)吸濕的程度越低,所以吸濕曲線下移的幅度最小。在寒冷的冬季和炎熱的夏季,當(dāng)加氣混凝土砌塊長(zhǎng)期處于濕度較大的環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)吸濕現(xiàn)象。所以為了保障加氣混凝土砌塊的保溫性能,需要對(duì)其進(jìn)行良好的除濕。

3 動(dòng)態(tài)放濕性能

3.1 動(dòng)態(tài)等溫放濕曲線

在常溫下對(duì)不同加氣混凝土砌塊在25%、45%、65%、85%和95%相對(duì)濕度的動(dòng)態(tài)等溫放濕曲線進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)其重新復(fù)到平衡含水狀態(tài)的平衡含水率以及時(shí)間進(jìn)行測(cè)量,具體的檢測(cè)結(jié)果見圖2。

圖2 不同濕度條件下的動(dòng)態(tài)等溫放濕曲線

由圖2可知,加氣混凝土砌塊在放濕時(shí),隨著時(shí)間的增加其含水率不斷的降低,并逐漸趨于穩(wěn)定。隨著孔隙率的升高,隨著時(shí)間的增加加氣混凝土砌塊含水率變化的幅度也隨之增加。加氣混凝土砌塊放濕的前期,當(dāng)相對(duì)濕度相同時(shí),三種加氣混凝土砌塊含水率的排序表現(xiàn)為：B05>B06>B07；放濕后期,BO5的含水率小于BO6與BO7,導(dǎo)致出現(xiàn)該種現(xiàn)象的原因是孔隙微觀結(jié)構(gòu)不同。當(dāng)相對(duì)濕度不同時(shí),加氣混凝土砌塊動(dòng)態(tài)放濕含水率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)所需要的時(shí)間也存在一定差異。相對(duì)濕度25%和45%達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間相同,均為100h；相對(duì)濕度65%含水率達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間為150h；相對(duì)濕度85%含水率達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間200h；相對(duì)濕度95%含水率達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間300h。在加氣混凝土砌塊施工前期,如果不能夠做好防潮、防水工作,將會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部含水率增加。在濕度較高的環(huán)境中加氣混凝土砌塊達(dá)到方式平衡狀態(tài)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過濕度較低的環(huán)境。所以,為了能夠盡可能的降低環(huán)境濕度對(duì)其造成的影響,需要對(duì)出廠的含水率進(jìn)行有效的控制,同時(shí)還需要做好儲(chǔ)存環(huán)境的濕度控制工作。

3.2 溫度的影響

為研究環(huán)境溫度對(duì)加氣混凝土放濕性能的影響,選擇濕度為45%和85%,測(cè)試溫度分別為20、30和40℃時(shí),B05試樣含水率隨時(shí)間的變化曲線,結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同溫度下B05加氣混凝土砌塊的動(dòng)態(tài)放濕曲線

由圖3可知,加氣混凝土砌塊放濕性能受溫度的影響,當(dāng)相對(duì)濕度環(huán)境相同時(shí),當(dāng)溫度增長(zhǎng)時(shí),加氣混凝土砌塊的放濕速度不斷的提升,含水率隨之降低,導(dǎo)致出現(xiàn)該種現(xiàn)象的原因是當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),將會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部蒸氣壓增加,并加快內(nèi)部水分的移動(dòng)速率,并導(dǎo)致動(dòng)態(tài)放濕含水率不斷的降低。加氣混凝土砌塊放濕時(shí),環(huán)境濕度和溫度升高時(shí),動(dòng)態(tài)等溫放濕曲線下移的幅度也隨之降低。因?yàn)榧託饣炷疗鰤K在放濕的過程中,也在進(jìn)行吸濕,隨著環(huán)境濕度的升高,其吸濕性能得到提升,會(huì)對(duì)損失的含水率產(chǎn)生一定的補(bǔ)充作用。由此可知,高環(huán)境濕度環(huán)境和低濕度環(huán)境相比,溫度對(duì)后者的影響程度更高。在冬季施工時(shí),如果環(huán)境濕度非常高,施工單位在進(jìn)行加氣混凝土砌塊施工時(shí)必須做好內(nèi)部濕分的釋放工作,避免對(duì)其保溫性能產(chǎn)生不良的影響。

4 平衡濕度曲線

因?yàn)榧託饣炷疗鰤K在放濕的過程中,也在進(jìn)行吸濕。因此,為了能夠準(zhǔn)確的反映不同濕度條件下加氣混凝土砌塊吸濕與放濕對(duì)含水率造成的影響,平衡含水率采用兩者的平均值,對(duì)BO5、BO6以及BO7的平衡濕度曲線進(jìn)行繪制,結(jié)果見圖4。

圖4 不同類型加氣混凝土的平衡濕度曲線

從圖4可以看出,平衡濕度隨相對(duì)濕度的增大呈現(xiàn)3個(gè)階段的變化規(guī)律：緩慢增長(zhǎng)階段、快速增長(zhǎng)階段和急速增長(zhǎng)階段。B05試樣,當(dāng)相對(duì)濕度由25%增大至65%時(shí),平衡含水率增長(zhǎng)了0.46個(gè)百分點(diǎn),相對(duì)濕度由65%增大至85%時(shí),平衡含水率增大了7.15個(gè)百分點(diǎn),而當(dāng)相對(duì)濕度由85%增大至95%時(shí),平衡含水率增大了8.97個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)相對(duì)濕度小于65%時(shí),混凝土內(nèi)部的吸附主要表現(xiàn)為單層吸附,吸濕能力較弱,而放濕能力相對(duì)較強(qiáng),因此平衡含水率變化趨勢(shì)較??；對(duì)于濕度超過65%的情況,加氣混凝土砌塊內(nèi)部采用多層吸附的方式替代原來的單層吸附方式,顯著的提高內(nèi)部的吸附能力,同時(shí)也會(huì)在一定程度上提高平衡含水率；對(duì)于濕度超過85%的情況,毛細(xì)管現(xiàn)象對(duì)加氣混凝土砌塊的吸附能力產(chǎn)生很大的影響,雖然混凝土的吸附能力出現(xiàn)一定程度的下降,但因?yàn)檩^大的濕度嚴(yán)重阻礙了放濕作用的進(jìn)行,放濕作用引起的含水率損失很小,因此平衡含水率急劇增長(zhǎng)。

5 結(jié)語

總而言之,對(duì)建材的吸放濕性質(zhì)進(jìn)行研究,并保證計(jì)算結(jié)果的真實(shí)性和有效性,能夠?yàn)榻ㄖ芎脑O(shè)計(jì)提供可靠、準(zhǔn)確的依據(jù)。文章采用試驗(yàn)的方式,對(duì)不同孔隙率下加氣混凝土的吸放濕性質(zhì)進(jìn)行了全面的分析,希望能夠?yàn)橥苿?dòng)加氣混凝土的推廣和使用作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1]馮馳,俞溪,王德玲.加氣混凝土濕物理性質(zhì)的測(cè)定[J].土木建筑與環(huán)境工程,2016,38(02):125-131．

[2]金虹慶,姚曉莉,易思陽,范利武,徐旭,俞自濤,葛堅(jiān).不同孔隙率下加氣混凝土吸放濕性能試驗(yàn)研究[J].能源工程,2015(06):42-50．

[3]馮馳,吳晨晨,馮雅,孟慶林.干燥方法和試件尺寸對(duì)加氣混凝土等溫吸濕曲線的影響[J].建筑材料學(xué)報(bào),2014,17(01):132-137+142．