孫鵬飛,鐘林志,于秉坤,郭建忠
(四川中節能工程檢測中心有限公司,成都 610052)
全世界36%的能源消耗在房屋的取暖和降溫上,因此保溫材料的應用就成為了當今社會建筑和裝修的新寵。膨脹珍珠巖絕熱制品是一種利用珍珠巖的無毒、無味、不腐、不燃、吸音等特性制作而成的一種建筑材料。我國的膨脹珍珠巖的年產量已達400萬m3以上,居世界第3位。據不完全統計,我國現有生產廠300余家,分布在全國各地,其品種也已發展到20多種。其中為了適應特殊要求,發展出很多新產品[1-2],例如:超輕質珍珠巖制品,憎水性珍珠巖制品,耐高溫耐火珍珠巖制品等(引自網絡)。
由于珍珠巖制品應用的多樣性和廣泛性,因此膨脹珍珠巖絕熱制品的檢測[3]就成為了控制產品安全性和應用性的一種必要手段。根據國家標準GB/T 10303—2001的相關要求,可以對膨脹珍珠巖制品進行檢測。但在滿足標準[4]中的某些要求時(尺寸偏差),其它檢測結果(抗折強度、抗壓強度)也會有一些波動。這是因為標準中某些隱性的規定沒有被提及以及操作過程中出現一些檢測誤差,這些會致使一些合格產品被劃分為不合格,或一些優等品被降至合格品。
通過表1可以看到,其中平板產品中優等品和合格品允許的尺寸偏差厚度分別在(-1,+3)、(-2,+5)之間,這表明如果一件珍珠巖絕熱制品按照規范規定的測量方法,通過其6個厚度測量值的平均數就可以判斷出產品的等級。但在幾次實際檢測中,尺寸偏差判斷為優等品的250號膨脹珍珠巖絕熱制品,在抗壓強度檢測的時候,破壞荷載的數值出現了極大的波動,數值在2.8~7kN之間,計算出來的抗壓強度在0.28~0.7MPa這個范圍,最小值小于規范中規定的合格品最小抗壓強度(詳見表2),同一個樣本制作出的試塊,抗壓強度相差1~3倍,經過檢驗,試塊不存在裂紋、散漿、空洞、含泥土等情況,外觀尺寸也符合規范中優等品和合格品的要求。為何抗壓強度出現如此大的差異,對此我們做了大量的試驗來進行研究。

表1 尺寸偏差

表2 物理性能要求
經過觀察和試驗,發現造成如此具大的差異的主要原因是試塊表面不平引起的。膨脹膨脹珍珠巖絕熱制品本身是一種易碎,強度不高的保溫制品。雖然經過尺寸偏差的檢驗,珍珠巖制品的厚度差異在規范要求之內,但1~3mm之間的起伏,對于膨脹珍珠絕熱制品這種低強度的材料,其影響也是巨大的,而且由于材料本身性質的限定,其制作出的制品也不可能如其它建筑材料如混凝土試塊、石膏板等那樣表面光滑,能很好的控制其表面的厚度偏差。
為了解決由于表面不平整引起的試驗誤差,試對其進行如下處理:
1)對試塊表面進行平整度處理。利用美工刀等工具對試塊的厚度和表面進行削平處理,但經過實際操作發現這種方法有2種缺點。第一:操作過程很繁瑣,而且人眼的誤差很大,因為試塊本身的不平整度就在1~2mm之間,很難用肉眼進行處理;第二:在處理的過程中也很容易對試塊造成損壞,造成材料和時間的大量浪費,而且有些隱性的破壞也會造成抗壓強度的降低。
2)借鑒混凝土抗壓強度試驗方法[5-7],對膨脹珍珠巖絕熱制品表面進行涂油,利用油層來減少制品的不平整度影響。試驗發現涂抹的油層會很快滲透制品,起不到作用;再者滲透的油層也會污染周圍的環境和機器。
3)利用細沙來作為保護層,減少表面不平整度的影響。在試塊制品的上下表面都撒上一層薄薄的細沙,用細沙來調整其不規則表面。但經過相關實驗證明,這種方法會起到一定的作用,250號膨脹珍珠巖絕熱制品的抗壓強度區間較不做任何處理時候,其最小抗壓強度會增加,最大抗壓強度會減少。但抗壓強度波動也比較大,不適合作為實驗方法補充。
4)利用膨脹珍珠巖作為保護層。經過實驗,這種方法會減少抗壓強度的波動范圍,最小抗壓強度也會大大提高。250號膨脹珍珠巖絕熱制品的抗壓強度在0.36~0.6MPa之間變化,但這種方法也有可能把合格品判斷為不合品,所以需要改進。
5)結合3)和4)提出的方法,經過大量實驗,最終確定,把膨脹珍珠巖和細沙以3∶1的比例進行混合,同時淋上水,使混合物保持濕潤但不滲水的狀態,在試塊底部和上表面細細的撒上一層,利用同一塊膨脹珍珠巖絕熱制品250PS 300×500×50的試樣制作出14個100mm×100mm×50mm的試塊,分成2組進行抗壓強度實驗。測得數據如表3所示。
通過表3可以看到,普通抗壓強度的離散程比較大,最小為0.28MPa,最大抗壓強度為0.65MPa;而改進后的抗壓強度離散程就比較小,最小抗壓強度為0.55MPa,最大抗壓強度為0.66MPa。其最大抗壓強度近似,而最小抗壓強度差距就懸殊了。這表明改進后的試驗方法,會有效的補充規范中檢測方法,提高檢測的準確性。而這種方法本身并不復雜,在實際檢測中很容易實現,操作也很簡單,同時珍珠巖和細沙的混合物可以反復利用,不會對環境造成污染。

表3 普通抗壓強度檢測和改進后抗壓強度檢測對比
規范中規定的抗壓強度范圍其實是其在規定了試塊本身是平整的,沒有厚度差異的條件下的抗壓強度,但實際檢測中這種理想情況是不存在的,而這就是規范中的隱性要求,要求在檢測的過程中,把不理想的情況進行合理化的處理。在熟悉規范要求的情況下,對試驗進行處理,使檢測的數據更加貼近真實。
[1] 潘 雨,周運燦.憎水性膨脹珍珠巖制品的研憎水性膨脹珍珠巖制品的研制[J].建筑節能,1994(3):31-34.
[2] 談萬洲.新型膨脹珍珠巖絕熱制品的研制[J].江蘇建材,2003(1):21-23.
[3] GB/T 10303—2001.膨脹珍珠巖絕熱制品[S].
[4] GB/T 5486—2008.無極硬質絕熱制品試驗方法[S].
[5] 張春鵬.淺談混凝土抗壓強度曲線的建立[J].黑龍江交通科技,2010,194(4):43-44.
[6] 李鐵軍.超聲波在混凝土檢測中的應用研究[M].科技論壇.
[7] Stanley J M,Green R.Gravity Gradients and the Interpretation of the Truncated Plate[J].Geophysics,1976,41:1370-1376.