Experimental study of polyurea-coated fiber-reinforced cement boards under gas explosions

Five types of polyurea elastomers were synthesized by changing the isocyanate component and the mechanical properties of polyurea materials were measured. Fiber-reinforced cement boards(FRCB)strengthened by polyurea with different formulations were processed, and a series of experiments were carried out on the specimens with gas explosion devices. The results showed that the conventional mechanical properties of different types of polyureas had their own advantages. Based on the gas explosion overpressure criterion, the blast resistances of reinforced plates were quantitatively evaluated,and the best polyurea was selected to guide the formulation design. The three typical failure modes of polyurea-reinforced FRCBs were flexural, shear, and flexural-shear failure. Dynamic thermodynamics and shock wave spectral analysis revealed that the polyurea did not undergo a glass transition in the gas explosion tests but retained its elastic properties, allowing it to effectively wrap the fragments formed by the brittle substrates.

Effects of Alkaline Treatment on Mechanical Properties of Straw Fiber-reinforced Cement Board

Straw fiber-reinforced cement board made from straw fiber and cement was prepared by semi-dry processing technology to investigate the effects of alkali treatment on the mechanical properties of the board.The results indicate that the board fibers were treated with 1%alkali solution showed obvious improvements in mechanical properties.After alkali treatment,hemi-celluloses of straw fiber were hydrolyzed and dissolved,which avoided hemi-celluloses hydrolyzing into monosaccharide to hinder the solidifying of cement. The fibers surface became rough,which increased the mechanical interweaving force between cement and fibers.Thereby the board’s mechanical properties were improved.At the same time,the increase of tensile strength and aspect ratio of the fibers improved the mechanical properties.

固废磷石膏基纤维增强水泥板制备及环保性能分析

研究旨在探讨利用预处理改性固废磷石膏(SWC)部分替代水泥,结合木质纤维、POM(Polyoxymethylene,聚甲醛)纤维、水泥和细砂,基于流浆法工艺制备固废磷石膏基纤维增强水泥板,进一步分析不同预处理改性磷石膏掺量(10%、20%、30%、40%)对纤维增强水泥板的物理、力学和环保性能的影响。实验结果表明,纤维增强水泥板的物理性能,如密度和吸水率,受到预处理改性磷石膏引入的影响较小。随着SWC掺量增加饱水抗折强度总体呈下降趋势,掺量在0~20%区间时影响并不明显,即便不掺入POM纤维,其3 d抗压强度仍可达到4.16MPa,满足A类和B类R1级纤维水泥板强度4 MPa的要求。加入适量POM纤维(1%)可以明显增加纤维增强水泥板强度。此外,制备过程中纤维增强水泥板CO_(2)排放量减少约20%,二氧化硫(SO_(2))和氮氧化物(NO_(x))等污染物的排放也显著减少,同时环境中可溶性磷酸盐和氟化物等污染物含量也间接降低。

耐水纸面石膏板吸水性的改善研究

以有机硅防水剂、酒石酸及硅酸盐水泥作为疏水材料,研究了有机硅防水剂、酒石酸及水泥对于耐水纸面石膏板的吸水率、表面吸水量及断裂强度的影响。结果表明:采用有机硅防水剂作为疏水材料的耐水纸面石膏板具有较好的耐水性,当有机硅防水剂掺量为20 g/m^(2)时,纸面石膏板的吸水率<10%,同时对耐水纸面石膏板陈化7、14 d吸水率改善明显。酒石酸对于改善纸面石膏板吸水性能作用不大。硅酸盐水泥降低了纸面石膏板的吸水率,当水泥掺量为16 g/m^(2)时,纸面石膏板的初始吸水率与初始表面吸水量分别为8.62%,138.6 g/m^(2),横向与纵向断裂荷载平均值分别为426.0、172.6 N。

城市空间下的仓储建筑——上海临港C0601地块仓储物流项目

通过详细阐述仓储建筑这类工业建筑的特殊性,结合上海临港C0601地块仓储物流项目,充分展现了在城市空间下,项目对建筑形象的打造、材料的选择,并结合救援平台、雨篷等技术要求,体现了工业建筑的设计特点。

硫氧镁水泥基蔗渣板的制备工艺及抗泛霜性探究

以未经任何处理的蔗渣为原料,硫氧镁水泥为胶黏剂,通过一步成型法制备硫氧镁水泥基蔗渣板,并探究氧硫比(活性氧化镁和七水硫酸镁的物质的量比)、胶料比(硫氧镁水泥和蔗渣的质量比)、热压温度、原料含水率及外加剂种类(乳化石蜡、氢氧化铝和磷酸二氢铵)对蔗渣板性能的影响。结果表明:在氧硫比为5,胶料比为3∶7,原料含水率为20%,热压温度为80℃的条件下,制备硫氧镁水泥基蔗渣板的密度为0.86 g/cm^(3),静曲强度为16 MPa,弹性模量为1980 MPa,内结合强度为0.4 MPa,2 h吸水厚度膨胀率为4.6%,满足GB/T 39032—2020《难燃刨花板》中难燃P2型刨花板(干燥状态下使用的难燃家具型刨花板)的物理力学性能要求,甲醛释放量分级满足GB/T 39600—2021《人造板及其制品甲醛释放量分级》中ENF级要求,燃烧性能达到GB 8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中B1(B)级阻燃等级。外加剂磷酸二氢铵的加入有效提高了硫氧镁水泥基蔗渣板表面的抗泛霜性能。

粘贴工艺对内保温板墙面瓷砖力学性能的影响

为满足住宅建筑节能75%的要求,同时为避免高层或超高层建筑外墙外保温层脱落造成的安全事故,常采用外墙内保温技术工艺,提高建筑节能,减少能源消耗,但是当内保温材料为轻集料保温板时,其在提高节能效果的同时也增加了瓷砖空鼓、脱落的风险。为研究厨卫间保温板基层对瓷砖粘结强度的影响规律,并进一步确定厨卫间保温板墙面瓷砖粘贴工艺,本文设计了两种瓷砖粘贴试验方案,一种是采用水泥砂浆为粘接层,另一种是采用胶泥为粘接层,每种方案6个试块,分别测试不同瓷砖粘结层的14 d和28 d抗拉强度。结果表明:当粘结层为水泥砂浆或胶泥时,均能满足JGJ/T 110—2017《建筑工程饰面砖粘结强度检验标准》对现场试验每组试样平均粘结强度不小于0.4 MPa的要求,其中,粘结层为水泥砂浆时的抗拉强度较优,其较胶泥基层的14 d抗拉强度平均提高60%~90%,且水泥砂浆的28 d抗拉强度较胶泥材料提高94%。

调拌纸板厚度对玻璃离子水门汀抗压强度的影响

目的:探讨调拌纸板厚度变化对玻璃离子水门汀抗压强度的影响。方法:在相同的实验条件下,分别采用60、40、20、1张纸的纸板(P60、P40、P20、P1)对3种不同的玻璃离子水门汀进行调拌,在其凝固后进行抗压强度检测,并用扫描电镜观察不同组别材料断面气泡形成情况。结果:(1)抗压强度:(1)ChemFil Superior玻璃离子材料(CF):P1组平均抗压强度最高,与P40、P60组相比差异有统计学意义(P=0.041、0.032);(2)而至富士IX GP玻璃离子材料(IX):P1组平均抗压强度最高,与P40、P60组相比差异有统计学意义(P=0.042、0.038);(3)Glaslonomer FX-Ⅱ玻璃离子材料(FX):P1组平均抗压强度最高,与P20、P40、P60组相比差异有统计学意义(P=0.031、0.040、0.041),其余各组间差异无统计学意义,三种材料均显示出随着调拌纸板厚度的下降,玻璃离子抗压强度逐渐升高,纸板厚度与玻璃离子抗压强度成高度线性负相关,CF、IX、FX相关系数分别为-0.927、-0.989、-0.892。(2)扫描电镜下观察:三种材料均显示P1组气泡最少。结论:采用1张纸的纸板调拌玻璃离子水门汀的气泡最少,并可以获得更高的抗压强度。

ECC–XPS夹心复合墙板界面黏结性能试验

因建筑外围护结构面层开裂脱落导致保温隔热性能下降,从而引起建筑能耗大等问题已经受到了广泛关注,并且现存的外墙保温方法难以保证墙体具有与建筑同样的寿命。基于此,本文提出了一种以工程水泥基复合材料(ECC)作为饰面层和结构层、挤塑聚苯乙烯(XPS)保温板作为保温层的夹心复合墙板,并对其进行了双面剪切试验。在此基础上,分析各类试件的破坏模式,研究制作方式、保温层厚度、连接件及玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)连接件角度对ECC–XPS夹心复合墙板界面黏结性能的影响。结果表明:预制试件的黏结性能最差,约为现浇试件的1/3;随着保温层厚度的增加,试件的抗剪承载力和延性降低,并且试件的厚度越大,其抗剪承载力和延性降低的幅度越大;连接件的存在能够有效提高试件的抗剪承载力和延性,还会改变试件的破坏模式;减小连接件的嵌入角度有助于增大试件的抗剪承载力,但会降低试件的延性,还会导致破坏模式发生改变。为了评估ECC–XPS夹心保温墙板达到峰值荷载后的耗能能力,对各类试件进行了韧性分析,发现在墙板中设置一定的连接件能够有效提高试件的耗能能力,并且设置90°连接件对耗能能力的提升最明显,同时预制试件的耗能能力最差。根据试验结果对抗剪承载力计算公式进行修正。研究为ECC–XPS夹心复合墙板在实际工程中的应用奠定了基础。

纤维增强水泥板一体化复合外墙体系施工技术

作为装配式钢结构建筑稳定发展的关键——装配式外墙体系,目前主要有3种类型:蒸压砂加气混凝土条板加保温装饰一体板、PC大板外墙和龙骨分层组装外墙,其中外挂墙板与主体结构间的连接节点要兼具安全性与同步变形的能力。针对装配式钢结构办公建筑外墙板施工技术展开研究,分析装配式钢结构建筑纤维增强水泥板一体化复合外墙条板,作为装配式钢结构办公建筑中外墙围护结构的安装工作难点,结合实际案例,提出纤维增强水泥板一体化复合外墙条板安装作业的标准化节点。

深基坑外墙单支模新型模板施工技术

以3号楼公寓式酒店等两项(利山大厦二期公寓式酒店)工程为实例,针对深基坑外墙单支模外侧模板的选型,提出了一种新型外侧模板体系“槽钢龙骨+木胶板+高强水泥复合板模板”体系。施工过程通过应用该体系,浇筑完成的混凝土观感及实体质量良好,解决了地下室外墙模板支设体系繁杂的问题,解决冬期施工的困难,同时梳理归集而成的施工工艺技术,可供相似工程参考借鉴。

常见建筑保温隔热材料的组成及性能分析

随着建筑节能产业的不断发展,为了实现超低能耗建筑的目标,对保温材料的各种性能要求越来越高。选择合适的保温隔热材料不仅能达到建筑节能的目的,还能延长建筑物的寿命。因此,综述了几种常见保温隔热材料的性能,并着重阐述保温材料的组成和各自的性能特点。

石膏基泡沫混凝土在轻质隔墙板中的应用研究

以工业副产脱硫石膏为主要原材料制备石膏基泡沫混凝土,研究水料比、水泥掺量和缓凝剂掺量对石膏基泡沫混凝土物理力学性能的影响,确定最佳配合比,并对成型试样的微观结构进行分析。在上述基础上,研究石膏基轻质隔墙板的成型工艺,测试产品性能。结果表明:当水料比为0.35,水泥掺量为10%,缓凝剂掺量为0.25%时,石膏基泡沫混凝土中生成的板状CH晶体、网状C-S-H凝胶、针棒状AFt晶体和柱状CaSO_(4)·2H_(2)O晶体相互搭接,使成型试样的抗压强度和软化系数较高,收缩较低;先将缓凝剂溶于水再投放石膏中可以有效改善石膏遇水快速凝结硬化问题;制得的轻质隔墙板不仅具有轻质高强、保温隔热、收缩小的特点,还具有较好的防水性和抗冲击性能。

BFRP复合水泥板与PUR保温板界面黏结性能研究

随着“双碳”目标的提出,各类新型复合保温模板及一体化复合墙体已成为当前研究热点。本文提出了一种以硬质聚氨酯(PUR)保温板为保温层,玄武岩纤维增强材料(BFRP)复合水泥板为面层的复合保温模板,通过设计的6组试件进行推出剪切试验,研究保温板上开槽类型、深度及数量等因素对面层与保温层界面黏结性能的影响,并引入耗能因子来评价试件耗能能力。结果表明:在保温板上开槽、加深开槽深度、增加开槽数量都可以提升试件的界面黏结强度和韧性。综合对比各工况,在PUR保温板表面开槽可以明显提升试件的界面黏结性能,开横槽试件的界面黏结性能优于开纵槽试件,开井字槽试件表现出最好的界面黏结性能,可使试件界面黏结强度、韧性、耗能能力较不开槽试件分别提升了163%、260%、28.57%,加深开槽深度对于界面黏结性能提升有限,对耗能能力基本没有影响;与开1条横槽相比,开2条横槽可使试件界面黏结性能提升约16%。通过回归分析,建立了界面黏结强度计算公式,与试验结果对比发现计算值与试验值吻合良好。

纸浆纤维增强水泥板性能研究

目前我国外墙保温装饰板基材仍以使用石棉纤维增强水泥板为主,随着人们对健康与环保意识的增强,无石棉纤维增强水泥板应用日益广泛。对外墙用非承重无石棉纤维增强水泥板的力学性能及耐久性进行了系统研究,着重研究了Ca/Si比、硅灰石掺量对板材性能的影响。结果表明,通过使用纸浆纤维,并添加约5%硅灰石微晶纤维改性,保持Ca/Si在0.5~0.6左右,可以制得吸水率低、力学及耐久性能优良的无石棉纤维增强水泥板。同时,对自制工程常用的水泥板性能进行了比较,结果显示无石棉纤维增强水泥板垂直于板面方向的抗拉强度和饱水抗折强度均优于石棉纤维增强水泥板,同时其抗冻性、耐热雨性能、耐热水性能和耐干湿性能均满足相关标准要求。

硅酸钙-植物纤维EPS复合墙板抗冻性能试验研究

通过不同质量分数的稻草纤维与聚苯乙烯泡沫(EPS)颗粒复掺试验,研究二者掺量对经历30次标准冻融循环之后的EPS水泥基复合材料质量、抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的影响。结果表明:在30次冻融循环之后,复合材料的质量、抗压强度、抗折强度及劈裂抗拉强度均有不同程度的下降,其中质量损失率随着纤维掺量的增加而降低,质量损失率在EPS掺量为1.1%、纤维掺量为0时达到最大,为3.87%。力学性能的损失率随着纤维掺量的增加而增加,其中抗折强度以及劈裂抗拉强度的损失率均明显高于抗压强度损失率。抗压强度、抗折强度以及劈裂抗拉强度的最大损失率分别为1.415%、3.991%和4.790%。研究结果表明,此类板材具有较好的抗冻性能。

粉煤灰加入对水泥基泡沫保温板性能的影响

为了回收再利用工业废弃物粉煤灰和降低水泥基泡沫保温板的生产成本,以普通PO 42.5号硅酸盐水泥为主要胶凝材料,加入8%的硫铝酸盐水泥为促凝剂,外加7%的双氧水作为发泡剂,水灰比为0.5,以粉煤灰替代硅酸盐水泥(替代量分别为0、10%、20%、30%、40%)制备了水泥基泡沫保温板。研究了粉煤灰加入量对泡沫保温板的物理性能、力学性能和保温性能的影响。研究结果表明:粉煤灰加入量为20%时,泡沫保温板综合性能最佳,并且还可以提高材料的耐用性。

不同粒径的废弃电路板粉末对水泥砂浆基本性能的影响

废弃电路板作为危险废弃物,对环境污染十分严重.为了提高废弃电路板的利用效率,将2种不同粒径的废弃电路板粉末掺入砂浆中,探究其对水泥砂浆抗压强度、抗折强度、流动度和稠度、孔隙率、保水性等性能的影响.研究结果表明:废弃电路板粉末能够提高砂浆强度,且在同一龄期、同一掺量下,细粉改性砂浆的抗压、抗折强度均高于粗粉改性砂浆;废弃电路板粉末的掺入,能够在一定范围内提升水泥砂浆的强度和保水性,有利于发展环境友好型社会.

废弃电路板粉末在建筑材料中的应用研究现状

废弃电路板属于危险废弃物,且堆积量越来越大。解决废弃电路板的污染已经成为迫在眉睫的事情。将废弃电路板中非金属部分磨成粉状(废弃电路板粉末)外掺加入建筑材料中,能够改变其相关性能。文章阐述了我国废弃电路板的来源以及对废弃电路板非金属部分的处理和应用情况,探讨了将废弃电路板粉末加入水泥基材料中的可行性和安全性,总结了其在水泥基材料以及沥青、涂料等建筑材料中的应用现状,归纳了废弃电路板粉末的其他利用近况,为废弃电路板粉末的处理和在建筑材料中的应用提供了一个可行方案。

不同刻槽纹理的水泥混凝土路面行车噪声特性分析

为了优化路表刻槽纹理,有效降低行车过程中轮胎/路面噪声,依托实际工程,开展了车载声强测试,分析了等间距横向刻槽、不等间距横向刻槽、拉毛深度和不同刻槽纹理类型对路面噪声强度的影响。研究结果表明:应关注不同刻槽工况下噪声强度的频谱分布,需重点关注连续噪声强度达85 dB(A)以上且介于2000~4000 Hz的噪声;可适当增大刻槽间距,减小刻槽深度,将噪声能量分散到更大的频率范围内,但需确保在人耳敏感的噪声强度范围内降低噪声强度;不等间距横向刻槽和浅刻槽虽然减少了轮胎/路面的声调尖峰,但增加了2000~4000 Hz的噪声强度;拉毛工艺对轮胎/路面噪声的影响很小,相比于横向刻槽,纵向刻槽没有明显的声调尖峰,整体噪声强度较为平缓。该研究成果可为优化城市水泥混凝土路面的刻槽方案提供参考,对减少城市交通噪声具有重要意义。