TRC轻质薄壁外挂墙板的开发研究

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幕墙作为现代建筑外立面常用的墙体装饰材料,应满足风压变形、雨水渗漏、空气渗透、平面内变形、保温、隔热、防水、耐高温、耐撞击等要求。目前市场上常用的玻璃幕墙、石材幕墙和金属幕墙虽然各具优点,但都存在使用局限性。本文在纤维编织网增强混凝土(TRC)力学研究的基础上,提出利用碳/玻璃纤维混合编织网和玄武岩/玻璃纤维混合编织网制作TRC轻质薄壁外挂幕墙的设想。此TRC轻质薄壁外挂幕墙利用纤维编织网的增强增韧效果和良好的整体性,精细混凝土优异的耐久性,以及两者复合后结构壁薄的特点。本文主要进行纤维材料、精细混凝土和TRC薄壁小板的物理力学性能研究,评估TRC薄壁构件作为外挂幕墙的可行性,主要研究内容包括:(1)分析选用碳纤维和玄武岩纤维作为TRC薄壁构件增强材料的原因。测试碳纤维束和玄武岩纤维束在有无环氧树脂浸渍两种条件下的抗拉强度,并通过FEI Quanta650FEG环境扫描电镜观测两种纤维的表面情况,从宏观和微观两个方面研究纤维束抗拉强度。(2)通过对精细混凝土工作性能和力学性能的试验,研究了此种基体的流动性能、抗折强度、立方体和棱柱体抗压强度以及收缩性能。并在此基体中加入体积含量为0.09%的聚丙烯(PP)纤维,研究了PP纤维的加入对基体性能的优化作用。(3)根据前人的研究成果,设计出TRC轻质薄壁外挂幕墙的厚度、布网方式、保护层厚度和纤维材料表面处理方式,并对试验室制成的各类型TRC薄壁小板进行弯曲性能的试验研究。(4)研究了TRC薄壁构件所用基体的耐高温性能,研究了高温下PP纤维的加入对基体强度和破坏形态的影响。同时模拟了火灾条件下的高温情况,进行TRC薄壁小板的耐高温试验,研究了不同纤维材料、基体种类和温度对薄板破坏形态的影响,评估TRC薄壁小板的耐高温性能。
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