实验中使用的主要原料是GRC水泥砂浆和预制轻质混凝土。GRC材料实验网站,和原材料的GRC水泥(用作PW 52.5级白色硅酸盐水泥);砂(用作河沙,细度模数为1.4);减粘剂用作PCA-1 polycarboxylate强塑剂);耐碱玻璃纤维(快捷方式,密度2.68克/厘米³弹性模量是72 GPa,抗拉强度1700 MPa,直径是14 μ米);橡胶粉(用作可再乳胶粉),和u型膨胀剂(硫酸主要由铝、氧化铝、硫酸铝钾,和其他的来源,可以改善材料的抗裂性)。使用PLC的形式提供的预拌混凝土商品混凝土公司。复合墙板倒后,墙面板的表面覆盖着塑料薄膜养护。治疗方法是在早上浇水的三倍,中间,和晚上,持续三天,针对PLC 15 MPa的力量。

在GRC材料的制备过程,一些实验研究表明,他们的流动性和收缩影响玻璃纤维的内容,橡胶粉,膨胀剂( 26- - - - - - 31日]。添加玻璃纤维可以帮助减少裂缝的产生和扩张;然而,过高或过低的玻璃纤维含量会产生不同程度的开裂在GRC材料( 26- - - - - - 28]。将橡胶粉添加到GRC材料可以减少内部孔隙,提高水泥的亲水性,提高灵活性和GRC材料的流动性。添加一个膨胀剂混凝土之间的粘结裂缝可以帮助减少水化产品和总量,减少因干燥收缩裂缝的材料( 26, 29日, 31日]。

新的GRC anticrack配方研究的材料包括水泥、沙子、粉煤灰、偏高岭土,减剂,玻璃纤维,橡胶粉,和膨胀剂。使用的粉煤灰和偏高岭土可以取代部分水泥,减少水泥,降低水化速率,减少开裂和GRC材料的收缩。乳化橡胶粉结合聚合的影响,提高水泥之间的结合强度,聚集和纤维。GRC材料的抗裂性可以提高通过添加玻璃纤维和u型膨胀剂。表 1列出了基础砂浆的混合比例。表 2列出了设计值的纤维、橡胶粉,和膨胀剂。粉煤灰的内容、偏高岭土、减剂,橡胶粉、膨胀剂和胶结材料总数的百分比,而纤维含量是样品的总质量的百分比。粉煤灰和偏高岭土的内容固定为10%,减水剂是内容固定在2%。在这项研究中,砂浆的水灰比是0.28。提出减少收缩和改善水泥基材料的抗拉强度,纤维的影响,橡胶粉,和膨胀剂的力学性能和抗裂度GRC系统研究:(1)的影响,1%,1.5%,和2%纤维掺入砂浆的挠曲强度和干缩特性进行了研究;(2)的影响,1.5%,2.5%,和3.5%的橡胶粉的挠曲强度和砂浆的干燥收缩性能进行了分析;和(3)的基础上1%的纤维含量,添加一定量的膨胀剂的效果在GRC的干燥收缩性能进行了研究。

在实验中,纤维和水泥混合3分钟,并放入混凝土搅拌机(混合机的容量60 L,搅拌轴的转速是45±2 r / min)。然后添加水和沙子,混合物倒进一个40毫米×40毫米×160毫米混合后模具。成型后,标本治愈标准24小时环境(温度20°C±2°C,相对湿度高于95% RH)。标准养护试件时从模具,这是放置在一个可调节温度和湿度盒子,和不同相对湿度(RH = 40% RH = 70%)值集。表 3介绍了样本的数量。纤维含量分别为1%、1.5%和2%。橡胶粉含量分别为1.5%、2.5%和3.5%。根据RH = 40% RH = 70%,标本不同材料内容的准备,三个标本每个内容。标本被治愈了指定的年龄,和相应的标本被从可调节温度和湿度的盒子。弯曲试验进行了使用弯曲试验机。指定的挠曲强度在不同年龄测试依照ISO 679:2009 [ 32]。因此,GRC材料的抗弯强度不同RH下测量值。

成型和固化过程用于干燥收缩标本一样用于弯曲的标本。25毫米×25毫米×280毫米三模,和钉头被两端的三模干燥收缩试验标本。成型后,标本治愈标准24小时环境(温度20°C±2°C,相对湿度高于95% RH)。移除模具后,标本放置在固化的可调节温度和湿度箱,20±2°C,和不同相对湿度(RH = 40% RH = 70%)值集。治疗不同年龄,干燥收缩试验进行了准备标本,如图 3。表 4列出了样本的数量。纤维含量分别为1%、1.5%和2%。橡胶粉含量分别为0%,1.5%,2.5%,3.5%。东安格利亚大学的内容是8%。根据RH = 40% RH = 70%,标本不同材料内容的准备,三个标本每个内容。比较器是用来测量试样的长度在不同的养护。所以,GRC材料的干燥收缩不同RH下测量值。计算公式为水泥砂浆的干缩率在不同年龄阶段如下: (1) P t = l t − l 0 250年 × One hundred. % , 在哪里 P t 是天干燥收缩率t (mm);砂浆试样的有效长度是250毫米; l t 天的测量长度是砂浆试样t (mm);和 l 0 是初始砂浆试样的长度(mm)。

总共有七个复合面板用于实验。表 5列出他们的尺寸和参数,T0是一个纯粹的GRC板没有纤维,T1是一个纯粹的轻质混凝土面板与60毫米的厚度,和T2是一个纯粹的GRC板的厚度15毫米。这两种板被用作实验的基础。

T3-T6 GRC-PLC复合面板根据图 1,忽视了混凝土结构层和绝缘层,如图 4。T3和T4板有不同的GRC材料的厚度。它是用来研究不同的GRC材料厚度的影响复合面板的收缩性能。

基于实际应用的复合面板中,常见的连接模式复合面板包括平滑连接,粗糙的连接,并铺设钢丝网连接。T4-T6不同的连接方法的复合界面,与T4光滑连接,T5有一个粗略的连接,和T6有钢网连接。连接方法的影响复合面板的收缩性能进行了研究。

这些面板的设计思想如下:T0小组没有纤维,主要是用来观察裂缝的发展趋势,以确定应变仪的位置。T3-T6了GRC厚度和连接方法作为变量来确定合适的结构类型GRC-PLC复合面板。收缩的实验进行了12个月监控在GRC收缩应变的变化和PLC具有不同的温度和湿度。

在实验之前,木模板检查和清洗。预拌轻质混凝土倒到指定的高度同时最小化泡沫使用手持振动棒。需要权衡GRC优良材料的基础上,设计混合比例,用混凝土搅拌混合;随后,水和减剂添加在一个序列每8分钟。GRC材料搅拌后,倒在轻质混凝土的表面,表面是夷为平地使用辊刷同时确保没有气泡的表面。因此,GRC层厚度的影响和复合方法用于复合接口类型(光滑、粗糙、和铺设钢丝网)的收缩性质GRC-PLC复合面板进行了研究。当浇注T5和T6复合面板、复合界面处理使用粗糙和铺设钢网格。应变仪放置在浇注材料在同一时间。当浇注PLC,嵌入式应变仪放置在里面。浇注集选区时,表面应变计阻止下沉,联系PLC GRC材料的柔软。 It was placed using a wooden stick on the template, and a string was used for fixing. Figure 5显示的位置应变仪和实验过程。两个应变仪连接到静态应变测试,和使用保鲜薄膜面板表面覆盖。水喷洒在面板表面七天早上,中午,晚上。的收缩应变值GRC-PLC复合板连续监控,以及温度和湿度记录每天早上,中午,晚上。

图 6显示了迫击炮的挠曲强度直方图与不同纤维和橡胶粉含量在40%的相对湿度。图 6(一)显示,当纤维含量为1%,1.5%,和2%,抗弯强度的砂浆治愈28天的11.9,13.5,和15.6 MPa,分别。这表明可以提高砂浆的抗折强度与纤维含量的增加。主要原因是玻璃纤维可以提高砂浆的抗拉强度和变形能力,它可以防止砂浆中的原始微裂隙的扩展和延迟新裂缝的产生 33]。基于纤维含量2%,增加1.5%,2.5%,和3.5%的橡胶粉,砂浆抗弯强度的日是16.1,16.7,和15.2 MPa,分别如图 6 (b)。的抗弯强度砂浆可以持续、有效地提高当橡胶粉含量< 2.5%。主要原因是提高砂浆的抗折强度当添加适量的橡胶粉。乳化橡胶粉结合聚合的影响,有助于提高水泥之间的结合强度,聚集和纤维。然而,当橡胶粉含量> 2.5%时,砂浆的抗弯强度开始下降。与橡胶粉的增加内容,介绍了太多的空洞( 34),增加砂浆的总孔隙度,减少纤维之间的结合程度和砂浆,从而降低砂浆的抗折强度。因此,当橡胶粉含量< 2.5%,弯曲强度可以不断地提高。

图 7显示了砂浆的抗弯强度与不同纤维和橡胶粉含量在70%的相对湿度。如图 7(一),当纤维含量是1%,1.5%,和2%,抗弯强度的砂浆治愈28天的12.1,15.8,和17.9 MPa,分别。与砂浆相比治愈40%的相对湿度下,抗弯强度的砂浆治愈28天与不同纤维含量较高。主要原因是水泥的水化在70%相对湿度下更充分,水化强度增加,纤维之间的结合力和水泥基材料进一步提高( 35]。图 7 (b)表明,橡胶粉的掺入砂浆的挠曲强度与砂浆是一致的相对湿度40%以下。橡胶粉的量> 2.5%时,砂浆的抗折强度降低。橡胶粉的量的增加,弯曲强度先增加然后减少28天。

干燥收缩的实验是基于“标准测试方法对水泥砂浆和混凝土的干燥收缩和开裂的可能性”(GB / T 29417 - 2012) ( 36摘要]。这个标准代码解释了如何进行干燥收缩试验。然而,标准的代码没有指定干燥收缩的极限。因此,我们的干燥收缩实验是基于这个规范。

(1)纤维含量对GRC的干燥收缩性能的影响。数据 8(一个)和 8 (b)砂浆的干缩率标本与不同纤维含量在40%和70%相对湿度下,准备。如图所示,增加纤维含量从1%到2%没有对砂浆的干燥收缩性能的影响。这是由于纤维可以减少水损失的砂浆,和水传输路径是长期 37]。此外,无序分布的纤维块连接毛细管的砂浆,减少了毛细管张力产生的毛细水损失和收缩。因此,可以降低砂浆的干缩。因此,干燥收缩的特性,纤维含量应不超过1%,有效抑制干燥收缩速率的增加。当相对湿度从40%增加到70%,28天的收缩率可以减少约40%,这显然是有利于降低砂浆的收缩率标本。在固化过程中增加了养护湿度可以显著降低GRC材料的干缩。

(2)橡胶粉含量对GRC的干燥收缩的影响。图 9显示了砂浆的收缩标本与不同数量的橡胶粉准备相对湿度为40%和70%。两个线形图显示快速鹿日内收缩率增加,表明橡胶粉的掺入导致GRC的收缩率的增加,收缩逐渐加息后七天。与没有橡胶砂浆粉相比,砂浆的干燥收缩明显增加的增加橡胶粉。主要原因是橡胶粉的加入可以提高砂浆微孔的数量,从而增加了毛细管张力,导致收缩。70% RH和40% RH下的干燥收缩曲线表现出相同的趋势;然而,GRC干燥收缩70% RH相对较低。这表明可以有效地抑制砂浆的干燥收缩增加养护湿度。

(3)影响u形膨胀剂(UEA)内容集选区的干燥收缩性能。图 10显示了收缩膨胀剂的效果在GRC不同湿度环境下的性能。如图所示,当湿度是40%,干燥收缩率的GRC显著高于GRC准备湿度70%,表明湿度可以提高集选区的干燥收缩性能。相对湿度40%,GRC的干缩率与膨胀剂显著低于GRC膨胀剂。15天后,GRC的干燥收缩率的膨胀剂低于GRC治愈70%湿度。组件有一个u形膨胀剂水化和扩张能力。添加膨胀剂可以防止早期收缩应变和降低早期裂缝的风险 38]。同时,可以抑制砂浆的干燥收缩增加养护湿度。

总之,(1)3毫米耐碱玻璃纤维的掺入可以帮助降低砂浆的干缩在某种程度上,显著提高其抗弯强度,从而提高矩阵的抗裂性。的纤维量越大,效果越明显。(2)在0 - 3.5%的混合量范围分散型橡胶粉,混合的分散型橡胶粉、灰浆的挠曲强度先增加然后减少。它可以改善其抗裂性能。然而,橡胶粉的掺入降低挠曲强度,增加毛细张力由于引入更多的毛孔,使砂浆的干缩。(3)膨胀剂可以防止有害裂缝的混凝土由于收缩应力,提高密实度和不渗透性。结果表明,水泥砂浆有8%的膨胀剂可以表现出一定程度的microexpansion性能。

表 6列出了6个标本的最大收缩压力试验得到的基于监测数据。

T1和T2代表纯PLC和纯GRC标本,分别可以用作测试的比较基础。其他标本的收缩压力可以从标本的分析基础。图 13显示的收缩应变曲线随时间T1和T2标本。图表明,水化反应是强烈的开头T1样品的测试和应变随时间逐渐增加。此时,轻质混凝土拉伸,因为扩张。之后,随着水化反应逐渐减弱,温度变化时,T1试样的应变变化由正转负,表明处于收缩状态。在早期的实验中,T2标本的水化反应激烈,拉伸T2的标本,因为扩张。T2标本显示了一个波型的应变随时间波动,因为后期的温度和湿度的影响。相比之下,如图 12GRC材料的干燥收缩显著受温度和湿度的影响,导致波动的应变T2标本。

这两个面板被用作实验的基本比较面板。RafałStanisław和芭芭拉( 40相信轻质混凝土的收缩是不大于正常体重,计算混凝土类类似的力量。同时,从图可以看出 13PLC和GRC有不同的收缩性能。PLC的收缩应变小于集选区。复合后,有两种材料的区别。因此,不同的连接方式的影响PLC和GRC收缩性能进行了研究。

图 14显示表面和内部的变化曲线收缩压力与标本T3-T6的时间。在早期,水泥水化导致体积的减少,诱发自收缩。因为自收缩发生在水泥砂浆,热膨胀性能的水泥电动机和骨料之间的不同。内部收缩应力是不相容的,它不能达到self-equilibrated应力状态( 41]。相比之下,这些标本的收缩应变显示一种增加的趋势随着时间的推移,由于水化反应;在张力标本开始扩大,实验的初应变逐渐增加。之后,随着水化反应逐渐减弱,GRC材料和PLC开始收缩,内部和表面的应变,从正到负样本的变化。此外,如图 14,GRC一层一层和PLC的收缩变形趋势基本上是相同的,表明GRC一层一层和PLC之间的收缩变形协调。T3和T5相比,变形协调T4和T6更好,这有利于整个GRC-PLC复合面板的抗裂性。

探索GRC厚度的收缩性能的影响复合面板、GRC标本与两种不同厚度的设计实验:10毫米(T3)和15毫米(T4)。托雷斯et al。 42)认为,水泥的用量影响聚合涂层厚度,已影响孔隙度和其他混凝土的力学性能。因为GRC和PLC材料的热膨胀性能是不同的。因此,GRC厚度会影响复合墙板的收缩性能。

图 15显示了一个比较纯粹的GRC材料和不同粗细的GRC复合材料面板的表面收缩性能。初的测试标本的收缩压力T2, T3, T4增加由于水化反应。这时,标本在扩张和紧张的状态。后,水化反应减弱,标本处于压缩状态,收缩变形趋于稳定。的应变值T2标本显示了一个波动起伏后28天,和T3和T4标本的变化趋势是不同的,表明GRC材料厚度有一定程度的影响表面收缩性质的复合面板。从数据表中列出 6,T3标本的最大收缩应变与T2标本相比降低了56%,和T4标本的最大收缩应变与T2标本相比减少了54%。

图 16显示了内部收缩性能比较图的纯轻质混凝土材料和GRC复合材料不同厚度的板。开始测试,由于水化反应,标本在扩张和紧张的状态,并在后期水化反应减弱;试样在压缩状态,收缩应变趋于稳定。图显示标本的内部收缩菌株T1, T3, T4和后期表现出下降的趋势,和T4标本的收缩应变低于标本T1和T3。从数据表中列出 6,T3标本的最大收缩应变与T1样品相比增加了0.7%,和T4标本的最大收缩应变与T1样品相比减少了1.3%。

与简单的GRC板相比,复合材料的收缩变形GRC层明显是小(如图 15)。这一现象表明,PLC层阻碍GRC层的收缩,从而在GRC层产生拉应力。直到实验结束时,拉应力总是存在,但GRC层没有裂纹。这表明GRC层的收缩应力小于抗拉强度。

在早期的实验中,复合PLC的收缩变形层是小于的简单的PLC。然而,在实验的最后,变形基本上是相同的(图 16)。这表明在早期的实验中,在PLC层收缩应力,但随着时间的推移,收缩应力逐渐降低。总之,GRC和PLC复合后,GRC层的抗裂性要求较高。

此外,GRC层不同厚度的收缩变形曲线基本上是相同的(如图 15)。在生产过程方面,15毫米的GRC层厚度更容易确保10毫米厚度的成形质量。

三种类型的复合界面的连接方法(平滑、粗糙和铺设钢丝网)是建立在实验中。通过研究不同的组合板的连接方法,两种材料的最佳连接方法。图 17显示的表面收缩应变曲线随时间T2, T4, T5, T6标本。time-strain曲线的T4、T5和T6标本显示线性变化实验周期末,虽然表面收缩应变的变化范围不同。T5标本的表面收缩应变低于T4和T6标本,表明不同的连接模式复合界面的表面收缩性能有重大影响的复合面板。从表 6,它可以发现的最大表面收缩菌株T2, T4, T5, T6标本是1594.30×10⁻⁶,731.48×10⁻⁶,791.74×10⁻⁶和780.23×10⁻⁶,分别。的最大收缩菌株T4、T5和T6标本减少超过50%的T2标本。其中,T5标本的表面收缩应变减少得最多,达到了62%。与T5相比,T4和T6标本的time-strain曲线符合T1标本更密切的曲线。陈等人。 43)研究了不同接口连接模式对GRC复合材料和混凝土的干燥收缩。它可以得出结论,不同的接口连接模式有不同的对GRC干燥收缩的影响,而光滑的连接可以有效地抑制裂缝的产生。

图 18显示了T1的内部收缩应变曲线,T4, T5,随着时间的推移和T6标本。显然,四个曲线表现出相同的趋势,和变化范围time-strain曲线的T4, T5, T6标本都是相同的。T4和T6标本的收缩应变值大于的应变值T5标本的早期实验。这主要归因于粗糙的连接影响连接在GRC层和轻质混凝土层之间。这表明不同的连接方式的复合界面影响的内部收缩性能复合面板。从表 6,它可以发现的最大内部收缩菌株T1, T4, T5, T6标本是908.64×10⁻⁶,897.20×10⁻⁶,684.33×10⁻⁶和773.57×10⁻⁶,分别。图显示的最大内部收缩菌株T4, T5, T6标本低于T1的标本。三条曲线,T4标本的time-strain曲线符合T1样品的曲线。

与简单的GRC板相比,复合GRC层的收缩变形很明显小,如图 17。光滑连接的收缩变形是几乎一样的钢网连接,比粗糙的连接。这意味着复合GRC层的收缩应力较小的光滑连接,钢网连接时使用较粗糙的连接。实验快结束时,光滑连接的收缩变形接近T1的面板,这表明与粗糙的连接和钢网连接相比,PLC的收缩应力层是较小的光滑连接时使用。生产过程而言,光滑连接的使用更有效率比钢网的使用连接。因此,光滑连接更合理的使用。