论文部分内容阅读
陶粒是以工业废渣等作为原材料,在回转窑加工而成的一种表面光滑的球形颗粒物,是一种具有环保、节能、有利于废物重新利用的新型建筑材料,满足国家对建筑行业提出的发展绿色节能建筑材料的要求,其与混凝土混合后形成的陶粒混凝土是目前高性能混凝土的研究热点之一。陶粒泡沫混凝土是高性能混凝土的一种,是指用陶粒代替砂子石子等粗骨料,掺入用发泡剂配制好的泡沫后与混凝土混合搅拌而形成的一种表观密度小于1850kg/m~3的高性能混凝土。陶粒内有许多微小的空隙结构,这些空隙结构的存在使得陶粒泡沫混凝土具有保温隔热、耐火性能优越、抗震性好、抗渗性强、吸水率低耐久性好等特点。在当前大背景下,我国正在积极鼓励并引导发展预制装配式建筑,尤其是预制装配式墙板,更是发展的重点目标。因此研究质地较轻且强度较高的预制装配式墙墙板作为新型的建筑材料,符合国家发展和行业未来发展需求。轻钢龙骨复合墙板具有自重小、强度高、保温隔音效果高、拆卸简便等优点,在我国常用作室内隔墙板。但是目前将轻钢与高性能轻质混凝土结合起来的研究较少。装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板主要由轻钢龙骨,陶粒泡沫混凝土和自攻螺钉组合而成,具有施工方便、造价低、环保、便于运输等优点。本文从陶粒泡沫混凝土配合比开始,接着从试件的制作,通过试验和数值模拟对墙板的抗震性能进行了研究,主要研究内容和结论如下:(1)从优化配合比角度,选取了制作陶粒泡沫混凝土的三种原材料陶粒、粉煤灰、水作为研究对象,陶粒泡沫混凝土的设计干密度为750kg/m~3,将陶粒掺量,水灰比和粉煤灰掺量作为正交试验中的研究参数,一共安排设计了16组试验,每组试验制作6个试块经养护后进行抗压强度测试,分析影响陶粒泡沫混凝土抗压强度的主次因素,探索制备陶粒泡沫混凝土的最优配合比,对陶粒泡沫混凝土的制备具有一定的指导作用。最后通过试验测定的各组的导热系数,得出陶粒泡沫混凝土具有较好的保温性。(2)对装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板进行了位移控制的低周反复试验,记录了试验现象,分析墙板破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化以及耗能能力。试验结果表明:装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板低周往复试验的过程,轻钢龙骨框架与陶粒泡沫混凝土墙板的工作性较好,两者的组合可以提高工作性能,同时发现装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板的耗能能力较好,不仅材料自身重量较轻,而且安全性和抗震性较好。(3)利用有限元分析软件ABAQUS对装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板进行低周反复数值模拟分析,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值模拟的准确性以及合理性。