纤维增强混凝土轻质墙板配合比设计及相关性能试验研究

发布时间：2020-06-14 14:17

【摘要】：随着生态文明建设的提出,高效节能的装配式建筑成为降低建筑能耗、促进建筑转型升级、实现建筑行业可持续发展的主要趋势之一。因此,研究和生产绿色节能的新型墙体,实现墙体改革和装配式建筑推广,具有重要的现实意义。本文针对混凝土类墙板自重大、易开裂等问题,提出制备纤维增强混凝土并将其应用于轻质墙板,利用自密实混凝土良好的流动性能、轻质多孔陶粒的自保温性能和纤维的增强阻裂作用,有效改善了混凝土类墙板脆性破坏和开裂问题,降低墙板自重,保证墙板的保温隔热功能。本文主要了完成以下工作:(1)采用绝对体积法进行配合比设计,通过控制其他组份用量不变,改变单因素的方法分析了水灰比、粗骨料体积掺量和粉煤灰掺量对自密实混凝土干表观密度、坍落扩展度和抗压强度的影响规律并进行机理分析,通过大量试配提出SCLC30、SCLC40、SCLC50自密实混凝土的水灰比分别选取0.38、0.36、0.34,粗骨料体积掺量分别选取0.42、0.40、0.40,粉煤灰掺量分别选取30%、25%、20%较为合理;在此基础上,单掺和1:1混掺耐碱玻璃纤维、剑麻纤维制备纤维增强混凝土,对其进行坍落扩展度试验研究,提出纤维种类和掺量对自密实混凝土流动性能的影响规律并进行机理分析。(2)对纤维增强混凝土进行力学性能试验研究,提出纤维种类和掺量对自密实混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度、拉压比、弹性模量等力学性能的影响规律并进行机理分析;综合考虑纤维增强混凝土的工作性能和力学性能,提出耐碱玻璃纤维的最佳掺量为1.5kg/m~3、剑麻纤维的最佳掺量为2.0kg/m~3、耐碱玻璃-剑麻混杂纤维的最佳掺量为1.0kg/m~3。(3)对SCLC30纤维增强混凝土进行早期平板抗裂试验研究,结合SEM扫描电镜试验,提出纤维种类和掺量对自密实混凝土早期抗裂性能的影响规律并进行机理分析。(4)考虑材料的经济效应,优选强度等级为C30的混杂纤维增强混凝土,采用轻骨料预湿处理、纤维预先分散、分层浇筑的工艺制备轻质墙板,对其进行材料基本性能检测,并进行可行性分析。
【学位授予单位】：广西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU528
【图文】：

墙板,规格

[12]等人针对蒸压砂加气混凝土板材的分类及尺寸设计提出了外荷载的计算方法，并结合市场调研确定了一系列常用板材规格如图1-1所示，为轻质蒸压砂加气混凝土墙板的推广应用提供参考。图1-1 墙板的常用规格Figure. 1-1 Standard Specification for Wall panels浙江理工大学的周青松[13]等人利用改进的渗透深度法测得蒸压加气混凝土砌块的渗透系数约为6.40×10-6cm/s，基于格子Boltzmann方法并利用MATLAB模拟蒸压加气混凝土砌块墙体内水的发展过程，通过理论分析和数值模拟，得出蒸压加气混凝土砌块的渗透系数随着孔隙率的增大而增大，且计算值与试验值较吻合，为蒸压加气混凝土渗透性能的研究及墙体渗漏修补提供了研究理论和方法。(3)轻集料混凝土板轻集料混凝土种类繁多，如火山渣混凝土、浮石混凝土、页岩陶粒混凝土、膨胀珍珠岩混凝土、粉煤灰陶粒混凝土等，具有自重轻、比强度(材料在断裂点的强度与其密度的比值)高、保温隔热性能好、无碱集料反应等特点。至20世纪90年代，轻集料及混凝土制品主要向轻质、高强方向发展

耐碱玻璃纤维,剑麻纤维

(4)砂细骨料选用柳州河砂，中砂，堆积密度为 1657kg/m3，表观密度为 2600kg/模数为 2.6，级配合格。(5)水天然自来水。(6)减水剂采用苏州弗克技术股份有限公司生产的聚羧酸高效减水剂，减水率为 30%(7)纤维天然剑麻纤维是从剑麻植物叶片中提取而来的，米黄色单丝聚集形成束状，中空状不规则腔体，质地坚韧，富有弹性，耐腐蚀，耐摩擦，具有较高的拉，物美价廉。耐碱玻璃纤维是将玻璃拉制成直径为微米级而成的纤维，防火，经济性能良好，具有较高的抗拉强度和弹性模量，可提高混凝土基体的韧学性能。本试验选用广西剑麻集团生产的剑麻长纤维和长沙建材有限公司生切耐碱玻璃纤维，纤维见图 2-1，相关参数见表 2-4。

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