发泡水泥复合板材料力学性能试验研究

【摘要】：发泡水泥复合板,是北京太空板业股份有限公司研制开发的专利技术新型建筑板材。它采用轻钢及钢筋桁架作为骨架,内填发泡水泥构成,集轻质、高强、耐久、高效保温、隔热、隔声、抗震及易于防水等诸多优良性能于一身。其中发泡水泥对墙板的力学性能有较大影响,研究发泡水泥的基本力学性能具有重要意义。本文采用北京太空板业股份有限公司提供的3种不同容重(容重分别为360kg/m3、460kg/m3、560kg/m3),4种不同纤维含量(纤维含量分别为0‰、3‰、6‰、9‰,纤维含量是试块中所掺加的纤维质量与试块总质量之比。)的立方体及棱柱体发泡水泥试块对太空板墙板的芯材—发泡水泥的力学性能进行了试验研究,完成的工作如下： 1.强度试验研究：对发泡水泥立方体和棱柱体试块进行单轴受压试验,得到了其立方体抗压强度、轴心抗压强度及弹性模量,同时还得出了不同容重和不同纤维含量对发泡水泥强度的影响。 2.本构关系研究：研究测定发泡水泥单轴受压应力—应变全曲线的方案,获取轴心受压应力—应变曲线,并推导出合理的应力应变曲线方程及本构关系模型。 3.有限元模拟分析：采用推导所得到的发泡水泥的本构模型,运用有限元软件ABAQUS模拟发泡水泥棱柱体单轴受压得出应力—应变曲线,得到的应力—应变曲线与试验得出的曲线吻合较好；模拟C型钢和钢筋桁架组成的墙体框架在竖向荷载作用下的受力性能,并将发泡水泥作为芯材填入太空板墙板中,分析其在竖向荷载作用下的受力性能。