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1、外墙挂板及其应用技术研究摘要:外墙挂板是i种新型的建筑外墙材料,研究这种外墙挂板的目的是推动乡村建筑“墙材革新”。木文主耍研究了混凝土外墙挂板材料结构,并对混凝土外墙挂板装配结构与应用技术进行了探讨。关键词:外墙挂板;应用;技术屮图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:引言应用生态混凝土外墙挂板,可使建筑物的外墙建造朝着部件化、装配化的方向发展,避免了砌筑和现浇等湿作业施工过程因粉尘和噪声对环境的污染,同时加快了施工速度,缩短了建筑的建设周期。一、混凝土外墙挂板材料结构的研究1.1主要原材料的技术性能及原材料配比水泥:32.5R复合硅酸盐
2、水泥,初凝时间118min,终凝时间275min,3d、28d抗压强度分别为20.5MPa、40.6MPa,抗折强度分别为3.8MPa>5.9MPa,安定性合格。固体废弃物集料:建筑垃圾再牛集料、炉渣、钢渣、矿渣、采石废弃的碳酸钙类石屑。颗粒级配为:粒径续^8mm的颗粒约占为70%,粒径续W3mm的颗粒约占30%o短切有机纤维:①高强高弹性模量PVA纤维,密度1.3g/cm3,直径18-22um,拉伸强度1428MPa,弹性模量37GPa,断裂伸长6%~8%。②聚丙烯纤维,密度0.9g/cm3,直径13-17pm,拉伸强度276VIPa,弹
3、性模量3.79GPa,断裂伸长率15%o冷拔钢丝:直径2.5nnn,理论重量0.039kg/m,横截面积4.91mm2,抗拉强度1860MPa,屈服强度1490MPao外加剂:适量添加减水早强的外加剂和提高新拌细集料混凝土内聚力的外加剂。生产混凝土外墙挂板的原材料配比见表lo表1牛产混凝土外墙挂板的配比1.2新拌生态混凝土制备固体废弃物堆场设有经过8mm>5mm和3mm孔径筛子筛分的三个堆场(也可根据不同城镇的固体废弃物来源不同,设两个堆场)。根据集料空隙的填实原理,通过试验获得单位体积容量最人的混合集料,求出混合集料中各种不同粒径集料的百
4、分比掺量,可选择集料的最佳颗粒级配,最终确定不同粒径在生态新拌混凝土中的用量。通过图1表示的原材料中间储仓及原材料皮带电子计量秤分别计量后,集料由皮带运输机,送到电动料斗屮,水泥和外加剂通过人工计量添加到电动料斗屮,电动料斗将混合料提升到搅拌机中,如图2所示。图1原材料及原材料计量图2新拌混凝土制备投入到搅拌机中的固体混合料在搅拌机中混合均匀后,通过电子计量器,准确计量水的用量后输送到搅拌机中。通过搅拌机充分搅拌均匀后,制成新拌混凝土。调整集料配比原则是人颗粒石屑空隙中填充小颗粒石屑。采用排开水体积法,将各种颗粒的空隙算岀来。例如:称取lk
5、g石渣浸泡24h,用湿纱布挤干石渣中水分,将挤干石渣倒入装有一定量水的容器中,液面升高的体积就是空隙体积。水灰比很关键,搅拌好的混合料的含水率不能太高,也不能太低。基木上是手能摇成I才I即可。但为达到混合料含水率的统一标准,控制方法还需要改进和提高。1.3混凝土外培挂板的成型方法研究混凝土外墙挂板的成型采用挤出法成型,挤出成型机如图3所示。图3混凝土外堵挂板挤出成型机影响混凝土外墙挂板的外观尺寸准确性的因素很多,主要有如下影响因素:①新拌混凝土水灰比;②新拌混凝土的内聚性能;③挤出头和挤出口的磨损;④机械传动部分的磨损;⑤挤出机运行轨道的平
6、整性。二、混凝土外墙挂板装配结构与应用技术研究2.1混凝土外墙挂板应用时应力破坏分析混凝土外墙挂板自下而上分层活挂在混凝土挂柱的挂卡上。混凝土挂柱的技术耍求见表2。表2混凝土外墙挂柱的技术性能表2规定每个挂卡的承载力2600N。挂柱排列距离600mm,每件混凝土挂板至少有两端挂卡承载。其安全系数数学解析计算如下:式中K安全系数;PK挂卡的承载力Pg挂板的重量当挂卡的承载力PK二600NX2二1200N、挂板的重量Pg二15X9.8二147N时,K=4.08.安全系数为4.08,能保证挂卡承载挂板的应用安全。在实践中,混凝土外墙挂板挂在混凝土
7、挂柱上的实际应用已有数十万块,在已建成的建筑物上,没冇一块产生脱落,应该说在实践屮应用也是安全的。2.2混凝土外墙挂板自变形应力破坏墙体的安全性分析众所周知,混凝土材料是多孔材料,因其内部毛细孔吸收和溢出水分,含水率发生变化,会引起湿胀干缩。也会因其温度变化而产生热胀冷缩。混凝土的主要组成是水化硅酸钙,水化硅酸钙在大气环境中,由表及里的产生碳化反应,碳化反应过程屮会产生混凝土材料的碳化变形。在这三项变形中,其中湿胀干缩是经常发生的,绝对值通常是最大的,混凝土基材料的变形率通常为0.03%~0.08%Z间。混凝土挂板的最大使用长度为1200m
8、m,最大变形率为0.08%。湿胀干缩产生的最大绝対变形二1200X0.08%=0.96mmo混凝土外墙挂板的两端最大变形值为0.96mm,挂板之间横向、纵向缝都大于0.96mm0