榫卯灌浆钢管框架节点抗震性能试验研究

为探索建筑钢结构低能耗循环利用技术,研究方钢管柱-矩钢管梁采用榫卯连接、砂浆灌浆阻滑的钢框架节点的抗震性能。对榫卯灌浆节点及传统全焊接节点进行了低周往复荷载试验,对比分析其破坏形态、荷载-位移滞回曲线、延性系数以及极限承载力,并建立有限元分析模型,与试验结果进行对比。研究表明:榫卯灌浆节点在弹性阶段的承载力与全焊接节点相当,但榫卯灌浆节点的极限承载力高于全焊接节点,塑性发展平台更长;榫卯灌浆节点的破坏方式为砂浆磨损挤碎,钢构件损伤小;摩擦耗能效果好,滞回曲线饱满,且震后砂浆易修复。

砂浆-混凝土接缝界面动态受压力学性能试验研究

为探究砂浆-混凝土接缝界面动态受压力学性能,设计混凝土、砂浆以及砂浆-混凝土接缝界面三种不同试件,应用液压伺服试验机和霍普金森杆(SHPB)对试件静动态力学性能展开试验研究,由试验获取不同拼接缝工况下试件破坏形态和力学特征参数。同时,利用CT扫描技术,分析了三种不同试样的动态增强效果,并从细观层面揭示了其作用机理。结果表明:在静态作用下,接缝试件整体抗压强度处于砂浆试件与混凝土试件之间;在动态作用下,三种不同试件抗压强度随着应变率提高逐步增加,混凝土对应变率有更强的敏感性,砂浆的敏感性最弱。相较于混凝土试件,砂浆和砂浆-混凝土接缝试件受压破坏后的完整性显著提升;利用试验数据并基于欧洲混凝土委员会提出的CEB公式优化得到适用于三种不同材料的动态提高因子(DIF)与应变率数学模型,该模型具有较好的适用性。

一套砌筑施工质量控制模具的研发与应用

为解决房建工程二次结构砌筑施工中存在的通缝、假缝、灰缝不饱满,材料浪费等质量通病,研制了一套砌筑质量控制模具。经实践验证,该套模具提高了砌体工程的质量和作业效率,具有较好的推广应用价值。

接缝砂浆对施工缝界面粘结及氯离子渗透性能的影响

施工缝是工程结构的薄弱部位,容易发生渗漏、钢筋锈蚀等破坏。设计了一种新型聚合物改性接缝砂浆,研究了新老混凝土不同浇筑时间间隔、不同界面状态下接缝砂浆对新老混凝土界面粘结劈拉强度、界面氯离子渗透性能的影响。结果表明,随着纯丙乳液掺量的增加,砂浆的抗压和抗折强度均逐渐降低,压折比逐渐减小,纯丙乳液的掺入可以提高砂浆的柔韧性。接缝界面粗糙度和新老混凝土浇筑时间间隔都对界面粘结劈拉强度和氯离子渗透系数有较大影响。相同条件下,采用接缝砂浆进行界面处理可以显著提高施工缝界面的粘结强度和抗氯离子渗透性能。

预制构件用座浆料性能评价方法研究

座浆料是装配式混凝土结构中必需的特种砂浆,但其目前没有国家相关标准,对工程质量控制造成隐患,急需规范其性能。在对多个座浆料企业标准进行分析的基础上,根据座浆料的生产和使用特点,并通过工作性能实验方法对比研究,提出座浆料的性能评价应采用灌浆料的评价方法,并提出了座浆料的分类方法以及流动度、抗压强度和竖向膨胀率的性能指标要求,为座浆料相关标准的编制提供依据。

高温作用对墙体薄灰缝粘结剂性能的影响研究

对水泥基墙体薄灰缝粘结剂的高温性能进行研究,分别测试了粘结剂在经受不同高温后的质量损失、抗压强度、抗折强度和拉伸粘结强度,并对其微观结构变化进行了分析。结果表明:M20水泥基墙体薄灰缝粘结剂的28 d抗压、抗折强度分别为23.9、4.4 MPa;200℃高温处理后试块完整性良好;随着温度从0℃升高至800℃,粘结剂的质量损失增大,抗压、抗折强度先提高后降低,800℃高温处理后粘结剂仍具有一定的抗压、抗折强度;但拉伸粘结强度随温度的升高而降低并趋于零;SEM分析表明,随着温度的升高,粘结剂内部结构由密实逐渐变成松散,内部缺陷持续增多。

基于机械联合驱动的砂浆搅拌机骨料分布均匀性控制方法

采用当前方法控制砂浆搅拌机骨料分布的均匀性时,存在准确率低、控制效率低和有效性差的问题。本文提出基于机械联合驱动的砂浆搅拌机骨料分布均匀性控制方法,通过局部密度方差理论计算砂浆搅拌机骨料分布的均匀度,根据计算结果通过PD控制策略建立机械联合驱动系统,通过机械联合驱动方程实现砂浆搅拌机骨料分布均匀性的控制。实验结果表明,所提方法的均匀度计算结果准确率高、控制效率高、有效性好。

基于三维空间墙体砌块的算量理论

提出了基于三维空间墙体砌块算量的平均灰缝厚度理论,给出一个适用于各种不同厚度墙体单位体积砌块用量的通用公式,以及极限墙体厚度的砌块用量值和不同墙体厚度砌块用量变化曲线.该公式可以减少砖混结构墙体工程量计算时间,改进计算软件算法.

嵌缝加固条石砌筑石墙抗震性能试验研究

针对条石砌筑石墙的砌筑特点、薄弱环节和对保持质朴美观风貌的要求,提出对条石砌筑石墙进行嵌缝加固的方法。通过5个干砌甩浆石墙加固试件和未加固对比试件的低周反复加载试验,研究嵌缝加固方法对提高石墙抗震性能的加固效果。加固对象包括新砌石墙和灰缝滑移破坏的损伤石墙。其中,新砌石墙采用钢筋-聚合物砂浆嵌缝加固;发生灰缝滑移破坏的损伤石墙在破坏灰缝中嵌入聚合物砂浆和剪力键进行加固。基于试验结果,分析加固前后石墙的承载能力、变形性能和刚度退化等规律。试验结果表明,嵌缝加固后石墙的开裂荷载得到明显的提高,极限承载力也有一定程度提高,墙体的整体性能和抗震能力有明显改善。研究成果可为后续研究和石结构抗震加固提供参考。

新型保温承重混凝土砌块砌体抗剪性能试验研究

进行了新型保温承重混凝土砌块砌体的抗剪性能试验研究,考察了薄抹灰砂浆和普通砂浆保温承重混凝土砌块砌体的抗剪承载力,分析其受剪破坏特征。结果表明,新型保温承重混凝土砌块砌体受剪破坏形态和普通混凝土空心砌块砌体基本相似;薄层砂浆和销键均可提高砌块砌体的抗剪强度。并且在此基础上提出新型混凝土保温砌块砌体抗剪强度计算式。

薄灰缝砌筑加气混凝土砌体力学性能试验研究

加气混凝土材料作为能够满足节能65%要求的单一墙体材料,在应用中存在厚砂浆灰缝热桥作用的问题。研究表明,采用薄层砂浆砌筑,减少了砂浆用量,砌体抗压强度随灰缝厚度的减小而提高,抗剪强度随灰缝厚度的减小而降低。

蒸压加气混凝土薄灰缝砌体新型专用粘结剂性能研究

目的配置适用于蒸压加气混凝土薄灰缝砌体的新型专用粘结剂。方法以砂浆的拉伸粘结强度、稠度及立方体抗压强度为指标,通过正交试验确定专用粘结剂的基准配合比;利用外加剂羟丙基甲基纤维素醚、可再分散乳胶粉以及引气剂对专用粘结剂基准配合比进行改性,最终确定新型专用粘结剂的最优配合比。结果蒸压加气混凝土薄灰缝砌体新型专用粘结剂的最优配合比为m(砂)∶m(水泥)∶m(粉煤灰)∶m(水)∶m(羟丙基甲基纤维素醚)∶m(可再分散乳胶粉)∶m(引气剂)=540∶290∶130∶260∶3∶5∶0.3,其拉伸粘结强度为0.58 MPa、稠度74 mm、立方体抗压强度14.8 MPa,均满足专用粘结剂最优配合比标准。结论配置的蒸压加气混凝土薄灰缝砌体新型专用粘结剂在实际工程中具备优良的应用性,并且对蒸压加气混凝土砌块墙体保温隔热性能的提高效果显著。

不考虑碳化深度的烧结砖砂浆回弹曲线

通过对烧结普通砖砂浆回弹法所基于的历史试验进行再分析,认为碳化深度对砂浆回弹值影响不大。在此基础上,通过由不同强度等级的砂浆砌筑而成的烧结普通砖砌体结构进行新一轮砂浆灰缝试验,运用Origin8.0软件对标准砂浆试块强度与砂浆灰缝回弹值进行回归分析,得出了不考虑碳化深度影响的烧结普通砖砂浆回弹曲线。

聚合物砂浆嵌缝加固石墙灰缝抗剪性能研究

根据条石砌筑石墙的砌筑和构造特点,提出了采用聚合物砂浆对石墙进行嵌缝抗震加固的方法。通过对12片聚合物砂浆嵌缝加固的双剪试件和12片有垫片干砌甩浆砌筑的对比试件进行抗剪性能试验研究,探讨采用聚合物砂浆嵌缝加固对石墙通缝抗剪承载能力的提高效果,分析不同砂浆强度、不同压应力水平下的嵌缝加固情况。试验结果表明,聚合物砂浆嵌缝加固能有效提高石墙灰缝的抗剪承载能力和剪切变形能力。在低砂浆强度、低压应力水平的情况下,其加固效果更明显。在试验的基础上,提出了聚合物砂浆嵌缝加固后石墙通缝的抗剪强度计算公式,计算值与试验值吻合良好。本文提供的内容可供石墙抗震加固研究和工程应用借鉴参考。

新型保温承重砌块砌体抗压性能试验研究

进行了新型保温承重砌块砌体试件在轴心荷载作用下的抗压强度试验研究,考察了砌体的裂缝开展过程与受压变形破坏特征,分析了砌体的受压性能和极限承载力,通过试验数据的分析,得到了抗压强度的建议计算公式。结果表明,新型保温承重砌块砌块砌体受压破坏的最终形式跟普通混凝土砌块砌体类似,基本上都是砌体延着竖向灰缝处形成由上到下的贯通主裂缝,将试件分隔为几个独立的部分,试件最终破坏。薄层砂浆在提高砌体热工性能、减少材料使用的同时,可以提高砌体的抗压承载力。

灰缝厚度对蒸压加气混凝土砌块墙体热工性能的影响

基于Ansys Workbench热力学模块对蒸压加气混凝土外墙传热模式进行了分析,并对研究单元进行建模,确定了模型边界条件及荷载加载形式。通过对3 mm、20 mm等不同厚度砌筑灰缝进行建模研究,探讨了不同灰缝厚度情况下,蒸压加气混凝土砌块墙体温度的分布情况。结果表明,薄灰缝砌筑可以显著减少蒸压加气混凝土砌块墙体的“微热桥效应”,从而降低墙体热量流失。灰缝散失的热量占墙体总散失热量百分比y与灰缝厚度x的关系为:y=0.946x+3.247。

配玻纤格栅对加气混凝土砌块砌体抗剪性能试验研究

为研究在水平灰缝中配玻纤格栅砌体的通缝抗剪性能并与未配置玻纤格栅砌体进行对比,采用蒸压加气混凝土砌块砌筑双剪试件,对配置不同规格玻纤格栅砌体及加气混凝土砌块砌体进行了通缝截面抗剪试验,对比分析了其破坏形态及抗剪强度。研究结果表明,两者破坏现象相似,配玻纤格栅砌体抗剪强度低于加气混凝土砌块砌体,小网格尺寸玻纤格栅砌体抗剪强度高于大网格尺寸玻纤格栅砌体。建议采用小网格尺寸玻纤格栅铺设在水平薄灰缝中用以替代钢筋,有利于砌体结构抗震、薄灰缝砌体的推广应用及建筑节能的发展。

页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体热工性能研究

利用防护热箱法对页岩烧结保温砌块墙体的传热系数进行测定,并和理论计算结果比较。结果表明:实测页岩烧结保温砌块墙体传热系数为0.726 W/(m2·K),说明该砌块墙体具有良好的热工性能,基本能满足我国《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010对寒冷地区9层以上建筑外墙的传热系数要求,实现单一墙体材料满足建筑节能65%的目标;理论计算得到页岩烧结保温砌块墙体传热系数为0.379 W/(m2·K),其中水平灰缝耗能仅占墙体总耗能的1.06%,因此采用超薄灰缝墙体可大幅减少由于灰缝形成的结构性热桥损失;通过试验结果和理论计算结果分析对比,指出了试验值比理论值大的原因,为后续新产品的热工性能研究提供参考。

蒸压加气混凝土砌块薄灰缝砌筑砂浆保水性研究

主要研究了低品位二、三级硅藻土与纤维素醚协同作用对薄灰缝砌筑砂浆保水性能的影响。试验结果表明,经活化处理的硅藻土能显著提高砂浆的保水性以及力学性能,经10 min机械活化、2 h 600℃热活化处理的硅藻土薄灰缝砌筑砂浆保水率最高可达95.7%,较空白组提高了22%;HPMC能提高砂浆的保水性,但明显降低砂浆的力学性能,掺量为0.27%时,砂浆的保水率达到最优99.4%;当硅藻土与纤维素醚混掺时,保水率≥99%,能显著降低纤维素醚用量,有较好的经济与环保价值。