專利名稱：一種高延性纖維混凝土低矮剪力墻的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種剪力墻，具體涉及一種高延性纖維混凝土澆筑的低矮剪力墻。
背景技術：
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)在我國城市建設和改造過程中有著廣泛的應用。由于層高的限制，以及底層框架的開間和進深相對較大，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。這類建筑能滿足建筑多種使用功能的要求，但是由于這類房屋的側(cè)移將集中發(fā)生在相對薄弱的底層，形成變形集中，并危及整個房屋的安全。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，嚴重影響到地震區(qū)此類結(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，導致低矮剪力墻容易發(fā)生剪切脆性破壞而造成結(jié)構(gòu)嚴重破壞甚至倒塌，難以滿足“中震可修，大震不倒”的設計準則。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明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，本發(fā)明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，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纖維的長度為6 12mm、直徑為26 μ m以上、抗拉強度為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%的水攪拌均勻；之后再加入PVA纖維攪拌均勻后加入剩余20%的水攪拌均勻即得高延性纖維混凝土。本發(fā)明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，本發(fā)明的高延性纖維混凝土低矮剪力墻具有如下的特
占-
^ \\\ ·(I)本發(fā)明的低矮剪力墻采用的高延性纖維混凝土抗壓強度可達到60MPa以上，極限拉應變可達到普通混凝土的100倍以上，具有類似鋼材的塑性變形能力，是一種具有高強度、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度和變形性能，進一步提聞結(jié)構(gòu)的承載力和延性。(2)本發(fā)明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，減少甚至免去強震后修復的工作。
具體實施例方式實施例I :該實施例的剪力墻長4. 5m，高4. 2m，厚200mm，其剪跨比小于I。該實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施例的低矮剪力墻。遵循本發(fā)明的技術方案，該實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，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，長度為8mm、直徑為26 μ m、抗拉強度為1200MPa、彈性模量為30GPa，該實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、粉煤灰和砂倒入強制式攪拌機中干拌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。以下是發(fā)明人提供的關于本實施例的高延性纖維混凝土的力學性能試驗及其結(jié)
果O(I)采用70. 7mmX70. 7mmX70. 7mm的標準試模制作立方體試塊，按標準養(yǎng)護方法
養(yǎng)護60天，進行立方體抗壓強度試驗。試驗結(jié)果表明高延性纖維混凝土試塊抗壓強度平均值為65MPa，試塊達到峰值荷載后卸載再進行第二次加載，殘余抗壓強度可達到峰值荷載的80%，試塊破壞過程具有明顯抗壓韌性。(2)采用40mmX40mmX 160mm的標準試模制作棱柱體抗彎試件，按標準養(yǎng)護方法養(yǎng)護60天，進行抗彎性能試驗。試驗結(jié)果表明高延性纖維混凝土試件的初裂強度為
4.8MPa，試件開裂以后承載力繼續(xù)提高，極限強度為10. IMPa，達到峰值荷載后承載力下降緩慢，按照ASTM C1018法計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，按標準養(yǎng)護方法養(yǎng)護60天，進行直接拉伸試驗。結(jié)果表明高延性纖維混凝土試件單軸抗拉強度平均值為3. 6MPa，極限拉應變可達到I. 2%，試件開裂以后承載力基本保持不變，具有良好的抗拉韌性，破壞過程中出現(xiàn)10余條裂縫。
以上試驗表明，高延性纖維混凝土的極限拉應變遠高于《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010中普通混凝土的極限拉應變，高延性纖維混凝土受壓、受拉、受彎破壞時均具有較高的韌性，其破壞特征與普通混凝土發(fā)生脆性破壞具有明顯不同。該實施例的高延性纖維混凝土的上述力學特性表明，采用高延性纖維混凝 土制成的混凝土強度高、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。本發(fā)明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，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. 26mm ;所述PVA纖維的長度為6 12mm、直徑為26 μ m以上、抗拉強度為1200MPa以上、彈性模量為30GPa以上。
3.如權(quán)利要求2所述的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%。
4.如權(quán)利要求3所述的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%的水攪拌均勻；之后再加入PVA纖維攪拌均勻后加入剩余20%的水攪拌均勻即得高延性纖維混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開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題。本發(fā)明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。
文檔編號C04B16/06GK102910872SQ201210435078
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月4日
發(fā)明者鄧明科, 梁興文, 代潔 申請人:西安建筑科技大學