西部环境复合夹芯墙板性能及生产工艺优化试验研究

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为响应国家装配式建筑号召,甘肃第三建设集团公司在兰州新区投资建设10万平方米装配式钢结构保障房项目,该项目中使用的内隔墙板全部为甘肃建投住宅产业新型材料有限公司生产的装配式复合夹芯墙板。随着建筑节能材料的蓬勃发展,保温隔热型材料应运而生,由于有机材料耐火性极差,当发生火灾时有机保温材料会迅速蔓延,因此无机保温隔热材料受到各国研究人员和建筑业的青睐。泡沫混凝土作为无机保温隔热材料成为研究人员研究的目标,但是因其抗压强度远低于普通混凝土,无法单独作为承重结构和围护结构,当与高强度的砂浆面板、钢丝网和玻璃纤维网格布组合构成复合夹芯墙板时,则可有效利用泡沫混凝土保温隔热的优点弱化抗压强度低的劣势。为了拓展装配式复合夹芯墙板在建筑业的应用,本文主要对其配合比、相关性能和生产工艺进行了以下几方面的研究:(1)首先对复合夹芯墙板芯材进行配合比优化试验,研究其在不同水灰比下粉煤灰掺量、稳泡剂掺量、温度和胶粉掺量对复合夹芯墙板芯材相关性能的影响,结合超声波检测仪测缺功能对泡沫混凝土的孔径进行测量,并采用Image-Pro Plus软件计算泡沫混凝土孔隙率,试验结果表明:泡沫混凝土水灰比为0.6,粉煤灰掺量为25%,稳泡剂掺量为0.5 kg/m~3,发泡水温为37℃,胶粉掺量为1.0%时,其性能达到最优,为最佳配合比。(2)对优选泡沫混凝土配合比进行耐久性研究,主要包括温度交变试验研究和干湿循环试验研究,耐久性指标为相对动弹性模量、质量损失率和裂缝扩展程度,试验结果表明:掺加胶粉的JF1-2试件较未掺加胶粉的FM1-3相对动弹性模量大,质量损失率小,且无较大裂缝产生,孔隙直径为1.7mm左右且孔隙均匀。(3)对复合夹芯墙板砂浆面板进行配合比优化试验,测量其干密度、抗折强度和抗压强度和砂浆拉伸粘结强度。(4)采用优选的泡沫混凝土和砂浆面板配合比在生产线上进行复合夹芯墙板的生产,通过对其进行面密度试验、抗压强度试验和软化系数试验,对粉煤灰掺量、纤维素掺量、钢丝网和玻璃纤维网格布的布置和养护方式进行优选。(5)对优选的复合夹芯墙板进行冻融循环耐久性试验,耐久性指标为相对动弹性模量、质量损失率和裂缝扩展程度,试验结果表明:300次冻融循环后,覆膜养护较未覆膜养护墙板相对动弹性模量大,质量损失率小,覆膜养护墙板未出现裂缝。
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