陶粒混凝土超长内隔墙板力学性能研究

发布时间：2020-09-22 16:48

　　在我国建筑业发展机遇与挑战并存的大背景下,推行装配式建筑是中国建筑工业化发展的必然趋势。预制内隔墙条板在装配式建筑最重要的建筑构件之一,被广泛应用于实际工程中,然而条板在接缝处易开裂以及施工缝过多导致施工效率下降的问题却一直没有得到解决。针对以上问题本文研制出了一种新型墙板——陶粒混凝土超长内隔墙板,而该墙板作为一种新型的工业产品,在推广至实际工程中使用前需对其各项物理力学性能开展全面的研究工作。本文主要对墙板的材料、受弯、抗冲击、抗吊挂以及抗压这五个方面性能进行试验研究和理论分析,并建立墙板受弯和受冲击的有限元分析模型,最后针对墙板的施工和构造措施提出了要求与建议。(1)陶粒混凝土超长内隔墙板的材料性能试验研究。通过陶粒混凝土抗压龄期强度试验,发现墙体材料的抗压强度随龄期大致呈对数关系增长,早期强度较高。通过陶粒混凝土单轴受压应力-应变关系试验得到了墙体材料的本构关系曲线,并发现在加载初期试件应变基本随应力线性增长,而随着荷载的增加,应力应变关系逐渐偏离线性,当应力超过0.9fc后,试件出现明显裂缝,应变随应力开始加速增长。通过陶粒混凝土保温隔热性能试验,发现墙体材料的导热系数仅为普通混凝土材料的27%,说明了其具有良好的保温隔热性能。(2)陶粒混凝土超长内隔墙板的受弯、抗冲击、抗吊挂以及抗压性能试验研究。通过试验发现墙板的上述四项力学性能均符合《建筑隔墙用轻质条板通用技术要求》中相关规定,另外,墙板受弯最大拉应变和最大挠度均出现在墙板边缘,并且其受弯破坏模式具有典型的脆性特征。墙板受压破坏形式大多为薄弱孔壁劈裂破坏,并且其抗压强度随着最小肋孔比的增加而增大。(3)对陶粒混凝土超长内隔墙板的受弯承载力和刚度进行理论分析,提出了墙板适用的受弯承载力公式,并且在规范基础上对墙板的刚度理论计算式进行了修正,同时给出了较实用的挠度计算公式。另外,本文也对墙板抗冲击承载力和抗吊挂承载力进行了理论分析,并测试了砂袋冲击力,然后结合理论分析和测试结果给出了较合理的砂袋最大冲击力计算公式,同时提出了墙板抗冲击承载力以及抗吊挂承载力的计算方法。(4)利用ABAQUS有限元软件建立陶粒混凝土超长内隔墙板受弯和受冲击模型,并将模拟结果与先前结论进行对比分析,发现模型的应力分布、变形规律、破坏模式以及极限承载力与试验和理论分析结果一致。(5)针对陶粒混凝土超长内隔墙板的存放、施工前准备工作以及安装方法提出了几点要求,并且建议了几种适用的墙板与墙板、梁或楼板、柱以及门窗的连接方式。经多方面的研究工作,发现陶粒混凝土超长内隔墙板不仅具备一般陶粒混凝土墙板自重轻、早期强度高以及保温隔热性能出色等优点,并在抗弯、抗冲击、抗吊挂以及抗压性能方面的表现均超出了现行规范要求,而在其投产使用后,可以在最大程度上减少施工缝,降低接缝处开裂可能和施工成本,同时提高施工效率和工程质量,本文则可为墙板的设计与施工提供理论支撑。
【学位单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU37
【部分图文】：

陶粒混凝土,内隔墙,内墙,尺寸

抗渗性能好、隔声性能好、生产自动化程度高、施工适应性强、综合成本较低等优点。逡逑然而，在陶粒混凝土内隔墙条板的在实际工程中被广泛应用的同时，一些问题也暴露了逡逑出来，如陶粒混凝土内隔墙条板在接缝处容易开裂（如图１．１、１．２所示）、施工缝较多导逡逑致施工速率降低等。逡逑％．逡逑Ｉ逡逑］邋■逡逑Ｗ邋．邋■．邋■逦．逡逑Ｉ逡逑％逡逑／邋！邋＇邋＼逡逑－｜邋Ｘ逡逑图１．１内墙条板拼接缝开裂逦图丨．２条板与梁连接处开裂逡逑陶粒混凝土超长内隔墙板是在材料上基于陶粒混凝土，尺寸上摆脱了普通内隔墙条逡逑板长宽比的限制，长度超越普通内隔墙板的一种新型内隔墙板，而内隔墙板拥有超大的逡逑长度尺寸也就意味着在相同的建筑跨度内墙板拼接缝将明显减少，甚至可以实现同一方逡逑向上零拼接缝的可能，在很大程度上降低了墙体接缝出现裂缝的可能，同时有助于减小逡逑施工的累积误差和工作量，降低施工成本，提高工程质量。陶粒混凝土超长内隔墙板不逡逑

材料配合比,配制强度,母料,陶粒混凝土

３００ｘ３００ｘ７０逦３为陶粒混凝土，其配制强度等级表２．２墙板材料配合比逡逑砂逦陶粒逦粉煤（ｋｇ／ｍ３）逦（ｋｇ／ｍ３）逦（ｋｇ／ｍ７０４逦４４２逦１００邋Ｐ．０４２．５普通硅酸盐水泥，由扬州续级配的粘土陶粒，由江苏建华陶区中砂，粉煤灰为Ｆ类ＩＩ级，矿，母料为ＰＣＡ－１０型聚羧酸系高效

压力试验机,液压万能试验机

试验方法标准》的规定，试件破坏荷载应大于压力试验机量程的２０％且小于压力试验机逡逑量程的８０％，而陶粒混凝土的配置强度等级为ＬＣ７．５，故选用的量程为１０００ｋＮ。压力试逡逑验机的外观如图２．２所示。逡逑．逡逑ｍ邋ｒ邋Ｍｔ逡逑Ａｈ邋？樐逡逑图２．２压力试验机逡逑２．４．２微机液压万能试验机逡逑本章试验所采用的万能试验机为ＷＥＷ－６００型微机液压万能试验机，由济南天辰试逡逑验机制造有限公司提供，最大试验荷载为６００ｋＮ。微机液压万能试验机的外观如图２．３逡逑

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