一種高延性纖維混凝土低矮剪力墻制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種高延性纖維混凝土低矮剪力墻，以解決現(xiàn)有低矮剪力墻存在的剛度大、延性和抗震性能差的問(wèn)題。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的高延性纖維混凝土低矮剪力墻由高延性纖維混凝土澆筑而成，所述高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維和水。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的高延性纖維混凝土低矮剪力墻的抗震性能顯著優(yōu)于普通低矮剪力墻，該高延性纖維混凝土低矮剪力墻的剛度大、延性和抗震性能好，防止低矮剪力墻發(fā)生脆性破壞，可大幅度提高結(jié)構(gòu)的耗能能力。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種剪力墻，具體涉及一種高延性纖維混凝土澆筑的低矮剪力墻。
技術(shù)介紹
底部框架上部磚混結(jié)構(gòu)和帶轉(zhuǎn)換層底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)在我國(guó)城市建設(shè)和改造過(guò)程中有著廣泛的應(yīng)用。由于層高的限制，以及底層框架的開(kāi)間和進(jìn)深相對(duì)較大，底層大空間高層建筑的底層所采用的剪力墻一般為剪跨比小于I的低矮剪力墻。這類(lèi)建筑能滿足建筑多種使用功能的要求，但是由于這類(lèi)房屋的側(cè)移將集中發(fā)生在相對(duì)薄弱的底層，形成變形集中，并危及整個(gè)房屋的安全。由于低剪力墻的高寬比較小,其性能主要由剪力控制，其破壞模式為剪切脆性破壞，嚴(yán)重影響到地震區(qū)此類(lèi)結(jié)構(gòu)的抗震及安全性能。 現(xiàn)有的低矮剪力墻的澆注材料為普通混凝土，但因普通鋼筋混凝土的延性較差，建筑遭受地震作用時(shí)，導(dǎo)致低矮剪力墻容易發(fā)生剪切脆性破壞而造成結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞甚至倒塌，難以滿足“中震可修，大震不倒”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的之一在于提供一種不易發(fā)生脆性破壞且延性和抗震性能好的高延性纖維混凝土低矮剪力墻。為此，本專(zhuān)利技術(shù)提供的高延性纖維混凝土低矮剪力墻的澆注材料為高延性纖維混凝土，所述高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，水泥粉煤灰硅灰砂水=1 :0. 9 :0. I :0. 76 :0. 58 ;以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均勻后的總體積為基數(shù)，PVA纖維的體積摻量為I. 5%。優(yōu)選的，上述水泥為P. O. 52. 5R硅酸鹽水泥；粉煤灰為I級(jí)粉煤灰；硅灰的燒失量小于6%、二氧化娃含量大于85%、比表面積大于15000m2/kg ;砂的最大粒徑為I. 26mm ;PVA纖維的長(zhǎng)度為6 12mm、直徑為26 μ m以上、抗拉強(qiáng)度為1200MPa以上、彈性模量為30GPa以上。優(yōu)選的，上述高延性纖維混凝土中添加有減水率在30%以上的聚羧酸減水劑，減水劑的添加量為粉煤灰、硅灰和水泥總質(zhì)量的O. 8%。優(yōu)選的，上述高延性纖維混凝土的制備方法為將水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌均勻后加入減水劑和80%的水?dāng)嚢杈鶆颍恢笤偌尤隤VA纖維攪拌均勻后加入剩余20%的水?dāng)嚢杈鶆蚣吹酶哐有岳w維混凝土。本專(zhuān)利技術(shù)高延性纖維混凝土低矮剪力墻是由高延性纖維混凝土澆筑而成，充分利用聞延性纖維混凝土的聞強(qiáng)度和聞朝性，提聞混凝土低矮到力墻的承載力和變形能力，進(jìn)而提高低矮剪力墻的延性和抗震性能。與現(xiàn)有的低矮剪力墻相比，本專(zhuān)利技術(shù)的高延性纖維混凝土低矮剪力墻具有如下的特占-^ \\\ ·(I)本專(zhuān)利技術(shù)的低矮剪力墻采用的高延性纖維混凝土抗壓強(qiáng)度可達(dá)到60MPa以上，極限拉應(yīng)變可達(dá)到普通混凝土的100倍以上，具有類(lèi)似鋼材的塑性變形能力，是一種具有高強(qiáng)度、高延性、高耐久性和高耐損傷能力的生態(tài)建筑材料，可有效提高低矮剪力墻的強(qiáng)度和變形性能，進(jìn)一步提聞結(jié)構(gòu)的承載力和延性。(2)本專(zhuān)利技術(shù)中的高延性纖維混凝土低矮剪力墻具有良好的耐久性，可延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命，大幅度提高低矮剪力墻的承載力、延性和抗震性能，減少甚至免去強(qiáng)震后修復(fù)的工作。具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :該實(shí)施例的剪力墻長(zhǎng)4. 5m，高4. 2m，厚200mm，其剪跨比小于I。該實(shí)例中低矮剪力墻中暗柱的縱向鋼筋取為6 # 20，暗柱中箍筋取為Φ80150，剪力墻的水平分布鋼筋 取為2Φ10@150·1，豎向分布鋼筋取為2Φ8@200·1，采用傳統(tǒng)的施工方法并以高延性纖維混凝土為澆注材料澆筑該實(shí)施例的低矮剪力墻。遵循本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案，該實(shí)施例的高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，水泥粉煤灰硅灰砂水=1 :0.9 :0. I O.76 :0. 58 ;以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均勻后的總體積為基數(shù)，PVA纖維(聚乙烯醇纖維)的體積摻量為I. 5% ;所用水泥為P. O. 52. 5R娃酸鹽水泥,粉煤灰為I級(jí)粉煤灰,娃灰的燒失量為5%、二氧化硅含量為88%、比表面積為18000m2/kg，且硅灰符合GB/T 18736的相關(guān)要求；砂的最大粒徑為I. 26mm ；PVA纖維為上海羅洋科技有限公司生產(chǎn)的PA600纖維，長(zhǎng)度為8mm、直徑為26 μ m、抗拉強(qiáng)度為1200MPa、彈性模量為30GPa，該實(shí)施例的高延性纖維混凝土中添加有江蘇博特新材料有限公司的PCAκ - I聚羧酸高性能減水劑，減水劑的添加量為粉煤灰、水泥和硅灰總質(zhì)量的O. 8%。該實(shí)施例的高延性纖維混凝土的制備方法為首先將水泥、硅灰、粉煤灰和砂倒入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中干拌2 3分鐘；再加入減水劑和80%的水，攪拌Γ2分鐘；然后加入PVA纖維再攪拌2分鐘后加入剩余20%的水，攪拌2分鐘。以下是專(zhuān)利技術(shù)人提供的關(guān)于本實(shí)施例的高延性纖維混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)及其結(jié)果O(I)采用70. 7mmX70. 7mmX70. 7mm的標(biāo)準(zhǔn)試模制作立方體試塊，按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)60天，進(jìn)行立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明高延性纖維混凝土試塊抗壓強(qiáng)度平均值為65MPa，試塊達(dá)到峰值荷載后卸載再進(jìn)行第二次加載，殘余抗壓強(qiáng)度可達(dá)到峰值荷載的80%，試塊破壞過(guò)程具有明顯抗壓韌性。(2)采用40mmX40mmX 160mm的標(biāo)準(zhǔn)試模制作棱柱體抗彎試件，按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)60天，進(jìn)行抗彎性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明高延性纖維混凝土試件的初裂強(qiáng)度為4.8MPa，試件開(kāi)裂以后承載力繼續(xù)提高，極限強(qiáng)度為10. IMPa，達(dá)到峰值荷載后承載力下降緩慢，按照ASTM C1018法計(jì)算所得的彎曲韌性系數(shù)其彎曲韌性15、110> 12(|、I30分別為6. 2、14. 5,33. 0,50. 6，表明具有很高的彎曲韌性。(3)采用50mmX 15mmX350mm的試模制作拉伸試塊，按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方法養(yǎng)護(hù)60天，進(jìn)行直接拉伸試驗(yàn)。結(jié)果表明高延性纖維混凝土試件單軸抗拉強(qiáng)度平均值為3. 6MPa，極限拉應(yīng)變可達(dá)到I. 2%，試件開(kāi)裂以后承載力基本保持不變，具有良好的抗拉韌性，破壞過(guò)程中出現(xiàn)10余條裂縫。以上試驗(yàn)表明，高延性纖維混凝土的極限拉應(yīng)變遠(yuǎn)高于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中普通混凝土的極限拉應(yīng)變，高延性纖維混凝土受壓、受拉、受彎破壞時(shí)均具有較高的韌性，其破壞特征與普通混凝土發(fā)生脆性破壞具有明顯不同。該實(shí)施例的高延性纖維混凝土的上述力學(xué)特性表明，采用高延性纖維混凝 土制成的混凝土強(qiáng)度高、變形能力好，不易發(fā)生脆性破壞。用它澆筑成低矮剪力墻，可顯著提高其承載力、延性和抗震性能。本專(zhuān)利技術(shù)的高延性纖維混凝土低矮剪力墻可用于底部框架上部磚混結(jié)構(gòu)、帶轉(zhuǎn)換層底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)中的低矮剪力墻。權(quán)利要求1.一種高延性纖維混凝土低矮剪力墻，其特征在于，所述高延性纖維混凝土低矮剪力墻的澆注材料為高延性纖維混凝土，該高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，水泥粉煤灰硅灰砂水=1 :0. 9 :0. I :0. 76 0.58 ;以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均勻后的總體積為基數(shù)，PVA纖維的體積摻量為1.5%。2.如權(quán)利要求I所述的高延性纖維混凝土低矮剪力墻，其特征在于，所述水泥為P. O. 52. 5R娃酸鹽水泥；所述粉煤灰為I級(jí)粉煤灰；所述娃灰的燒失量小于6%、二氧化娃含量大于85%、比表面積大于15000m2/kg ;所述砂的最大粒徑為I. 26m本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高延性纖維混凝土低矮剪力墻，其特征在于，所述高延性纖維混凝土低矮剪力墻的澆注材料為高延性纖維混凝土，該高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質(zhì)量百分比計(jì)，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均勻后的總體積為基數(shù)，PVA纖維的體積摻量為1.5%。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧明科，梁興文，代潔，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西安建筑科技大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：