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《沈阳建筑大学》 2016年
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装配式建筑用高性能套筒灌浆料研究

曾伟  
【摘要】:随着现代建筑产业的发展和建筑技术的革新,预制装配式建筑已经解决了过去预制板房的施工质量低,建筑抗震性差等问题,同时它还具有施工速度快,预制构件生产质量较高,劳动力需求量少,环境污染较小等优点,这必将使其成为未来建筑产业发展新的方向。当今在大部分装配式建筑中使用套筒灌浆连接技术进行预制构件连接,而套筒灌浆料是构件连接器的主要组成部分,它对构件连接质量的好坏有着很大的影响。在工程应用中更倾向于使用水泥基灌浆料,因为水泥基灌浆料不仅对人体无毒无害,适合应用于与人体接触密切的房屋建筑之中,而且其成本价格相对低廉,并且在性能方面又可以达到高流动度、高强度、高稳定性以及微膨胀性,符合装配式建筑对套筒灌浆料性能的需求。如今装配式建筑正朝着高层和大跨度方向发展,而且在辽宁省已经发布《装配整体式混凝土结构技术规程》,此规程对装配式建筑用灌浆料做出了明确的要求,而市面上很多套筒灌浆料的工作性能和力学性能已不满足装配式建筑用套筒灌浆料的要求。因此本文主要以《装配整体式混凝土结构技术规程》(DB21/T1868-2010)对装配式建筑用套筒灌浆料要求为依据,对灌浆料的各个组分进行系统的分析与优化,从而配制出适用于装配式建筑的套筒灌浆料最优配比。本文从套筒灌浆料的石英砂级配、复配水泥、砂胶比、水胶比、外加剂以及矿物掺合料等角度对灌浆料工作性能和力学性能进行研究,在确定灌浆料最优配比的基础上,采用骨料包裹的方法进一步探索提高灌浆料抗压强度的可能。研究结果表明:当石英砂级配为目数20目~40目与目数40目~70目质量比1:0.798、复配水泥为42.5快硬硫铝酸盐水泥与52.5R普通硅酸盐水泥质量比9:1、水胶比为0.26、砂胶比为0.8、聚竣酸减水剂掺量为4‰、四硼酸钠掺量为5‰、羟丙基甲基纤维素掺量为0.1‰、有机硅消泡剂掺量为2‰、氧化钙类膨胀剂掺量为4%、硅灰掺量为3%、粉煤灰掺量为5%时,为灌浆料最优配比。为了进一步提高灌浆料的抗压强度,试验将8%的胶凝材料配以0.20的水胶比所制备的净浆包裹石英砂表面,并且在包裹石英砂用胶凝材料净浆中掺入7‰的KH-570硅烷偶联剂,并养护5h以上,再将剩余胶凝材料与包裹后的石英砂进行搅拌并成型。此方法制备的灌浆料可以提高水泥石与石英砂界面处的结合强度,从而提高灌浆料的抗压强度。最终制备的灌浆料初始流动度为345mm,30min流动度为302mm,1d抗压强度为64.3MPa,3d抗压强度为78.4MPa,28d抗压强度为105.0MPa,3h竖向膨胀率为0.046%,24h竖向膨胀率为0.17%,满足《装配整体式混凝土结构技术规程》(DB21/T1868-2010)要求。同时对配制出的灌浆料进行灌浆套筒单向拉伸试验,试验结果均为钢筋被拉断,套筒完好无损,说明本试验所配制出的灌浆料可以作为套筒灌浆料在装配式建筑中使用。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU528

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