关键词:
预制条板
陶粒混凝土
隔墙
体积变化规律
拼缝抗拉强度
摘要:
目前预制条板隔墙是推动国家建筑工业化转型升级的必要建筑配件。尽管预制条板隔墙有着实现建筑产业化和提高施工效率等优点,但是预制条板隔墙在正常使用过程中往往会出现开裂的问题。裂缝的存在不仅影响建筑物的美观,而且由于隔墙开裂会使隔墙密封性降低,导致隔墙防水、保温、防火等使用功能退化,限制了预制条板隔墙的推广应用。为了解决预制条板隔墙开裂问题,本文对预制条板隔墙抗裂性能进行研究并提出了抗裂措施。本文通过试验和数值模拟的方式对预制条板隔墙的抗裂性能进行了研究,研究的主要内容与结论如下:(1)进行了预制条板在温度和湿度影响下的体积变化规律试验研究,对比了三种材料(陶粒混凝土预制条板、ALC预制条板和混凝土)在温度和湿度影响下的体积变化规律。首先测定了三类材料的线膨胀系数,试验结果表明陶粒混凝土预制条板、ALC预制条板、混凝土线膨胀系数的比值为:1∶1.702∶0.942,ALC预制条板受温度影响长度变化最大,陶粒混凝土预制条板次之,混凝土受温度影响长度变化最小。接下来在自然条件、失水条件和吸水条件下测定了陶粒混凝土预制条板、ALC预制条板和混凝土受湿度影响的长度变化情况,试验结果表明:同等湿度变化情况下,陶粒混凝土预制条板、ALC预制条板、混凝土吸水条件下长度变化之比为1:0.64:0.05,失水条件下长度变化之比为1:0.41:0.17,陶粒混凝土预制条板长度变化最大,ALC预制条板次之,混凝土长度变化最小。最后还进行了三类试件的吸水率测定,试验结果表明:ALC预制条板吸水率最大,陶粒混凝土预制条板次之,混凝土吸水率最小,三类试件浸泡15天后吸水率之比为1:0.35:0.02。(2)为得到陶粒混凝土预制条板隔墙拼缝最优构造措施,对不同拼缝构造措施的陶粒混凝土预制条板拼接试件进行了抗拉强度试验研究,试验结果表明:1)陶粒混凝土预制条板隔墙的抗拉薄弱环节可能在预制条板拼缝处,也可能在预制条板内部。薄弱位置取决于预制条板拼缝构造措施、拼缝施工质量和预制条板自身强度。2)通过适当的构造处理和良好的施工质量控制,可以做到预制条板隔墙拼缝和预制条板等强连接或做到预制条板隔墙拼缝强度大于预制条板强度,从而避免预制条板隔墙拼缝处易开裂的问题。3)试件拼缝表面粘贴200mm宽玻纤布、在成品砂浆中掺杂0.3%抗裂纤维和使用燕尾槽槽口分别使预制条板拼接试件拼缝抗拉强度相比于未采取上述措施的条板拼接试件抗拉强度提高37%,27%,18%。4)预制条板拼接试件拼缝砂浆饱满度67%和使用自拌水泥砂浆作为拼缝砂浆会削弱试件拼缝抗拉强度,其拼缝抗拉强度相比于拼缝砂浆饱满度100%和使用成品砂浆的拼接试件拼缝抗拉强度分别降低84%和64%。(3)根据上述试验得到的预制条板体积变化规律和拼缝抗拉强度试验结果,建立陶粒混凝土预制条板隔墙计算模型,研究了陶粒混凝土预制条板隔墙在温度和湿度降低情况下的变形和开裂规律,得到的主要结论如下:1)由于预制条板和主体结构之间的连接强度较低,在温度湿度降低情况下,条板隔墙顶部及两侧与主体结构相连部位会率先开裂;隔墙底部与主体结构相连部位由于自重和摩擦的作用,不易开裂。2)预制条板隔墙拼缝抗拉强度较低时,隔墙条板间拼缝处会产生开裂;隔墙条板间拼缝抗拉强度等于条板抗拉强度时,裂缝主要集中在隔墙与主体结构连接处,若温湿度变化过大且隔墙过长,隔墙内部拼缝和条板自身会产生开裂。3)当预制条板隔墙长度较小时,隔墙内部拼缝处不易开裂;当隔墙长度较大时,无论隔墙拼缝是否为等强连接,隔墙内部拼缝会产生开裂,在隔墙中部设置一道预留变形缝,可以有效减少隔墙内部拼缝开裂情况。4)竖向拼接的预制条板隔墙受温湿度降低影响水平拼缝不会发生开裂;竖向拼缝开裂特征与沿竖向通长布置预制条板隔墙开裂变形特征相同。5)提高条板之间拼缝抗拉强度和减少隔墙长度能够有效提高隔墙的抗裂性能,拼缝强度较低的隔墙在施工可以间隔2.4m预留变形缝,拼缝等强连接且长度较大的隔墙在施工可以间隔4.2m预留变形缝后期填实。(4)根据本文研究结论,ALC预制条板体积变化受温度影响较大,陶粒混凝土预制条板体积受湿度影响较大,从使用场合角度出发,建议在温度变化明显的场合使用ALC预制条板,在湿度变化明显的场合使用陶粒混凝土预制条板。为避免条板隔墙在拼缝处产生开裂,应使条板拼缝和条板本身等强连接,具体措施如下:1)建议施工过程中保证预制条板隔墙拼缝饱满;2)建议使用市面上具有胶粘成分的成品砂浆进行拼接;3)建议预制条板槽口类型使用燕尾槽槽口;4)建议预制条板隔墙拼缝表面粘贴200mm宽玻纤布;5)建议在拼缝砂浆内掺入拼缝砂浆质量0.3%的抗裂纤维;在条板隔墙施工过程中建议拼缝强度较低隔墙施工中间隔2.4m预留后拼接缝,拼缝强度较高且长度较大隔墙施工中间隔4.2m预留后拼接缝。本文有图62幅,表13个,参考