CN102850008B

CN102850008B - 一种非承重式轻质薄壁减震隔墙

Info

Publication number: CN102850008B
Application number: CN201210392914.8A
Authority: CN
Inventors: 王激扬; 李庆华; 沈玲华; 徐世烺
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2032-10-16
Also published as: CN102850008A

Abstract

本发明提供了一种非承重式轻质薄壁减震隔墙，其包括由超高韧性水泥基复合材料构成的墙板，超高韧性水泥基复合材料的砂浆基体各组成质量之比为水泥：水：精细骨料：粉煤灰：硅灰：粒化高炉矿渣：偏高岭土=1：（0.27~2.2）：（0~3）：（0~6.9）：（0~0.3）：（0~0.55）：（0~0.4），其中精细骨料的最大粒径不大于0.55mm，粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、偏高岭土的重量不同时为零，此外，在砂浆基体中还添加短切纤维，短切纤维相对于墙板的体积掺量为1%~3%；添加短切纤维的砂浆基体的坍落度筒扩展直径范围为60mm~70mm之间。本发明能有效代替传统墙体材料，具有强度高、厚度薄，抗火抗渗、耐久性好、导热率低、低碳节能等优点。

Description

一种非承重式轻质薄壁减震隔墙

技术领域

本发明属于新型墙体材料技术领域，涉及一种非承重式轻质薄壁减震隔墙的制作以及拼装方法。

背景技术

目前，我国的墙体材料已呈现多样化的格局，且大多数建筑墙体材料的革新和推进都是以节能低碳为方向，例如泡沫混凝土、轻质灰砂砖等，此类材料虽具有自重轻、热工性好的特点，但是存在强度低、厚度大，易开裂、耐久性能差等缺点，很大程度上限制了其在建筑墙体中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种非承重式轻质薄壁减震隔墙。该种隔墙能有效代替传统墙体材料，具有强度高、厚度薄，抗火抗渗、耐久性好、导热率低、低碳节能等优点。为此，本发明采用以下技术方案：

其包括由超高韧性水泥基复合材料构成的墙板，超高韧性水泥基复合材料的砂浆基体各组成质量之比为水泥：水：精细骨料：粉煤灰：硅灰：粒化高炉矿渣：偏高岭土=1：（0.27~2.2）：（0~3）：（0~6.9）：（0~0.3）：（0~0.55）：（0~0.4），其中精细骨料的最大粒径不大于0.55mm，粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、偏高岭土的重量不同时为零，此外，在砂浆基体中还添加短切纤维，短切纤维相对于墙板的体积掺量为1%~3%；

添加短切纤维的砂浆基体的坍落度筒扩展直径范围为60mm~70mm之间，以保证纤维和水泥砂浆充分混合又不至于分离；

所述墙板通过以下方式的其中一种或任意两种或三种连接成隔墙墙体：预埋件连接、砂浆黏结连、斜向铁销连接。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：

所述墙板与墙板顶部建筑物间用射钉连接，或者/和，所述墙板用预埋件与墙板顶部建筑物连接。

所述墙板底部和地间用细石混凝土连接并与地面浇筑连接在一起。

所述短切纤维可采用聚乙烯纤维（PE）、聚乙烯醇纤维（PVA）、碳纤维、钢纤维、混杂纤维中的一种或任意种的任意组合，短切纤维的长度一般在5-15mm。此外，在实际操作中，为了改善水泥砂浆的流动性但保持砂浆的粘聚力，通常掺加与胶凝材料质量比小于3%的减水剂和质量比小于0.3%的增稠剂，为了避免过大的孔隙率，也可加入与胶凝材料质量比小于0.1%的消泡剂。

所述短切纤维优选为聚乙烯纤维（PE），该种纤维长度为10~14mm，直径为38mm~45mm，其抗拉强度为1600MPa左右，抗拉弹性模量约为43GPa，伸长率在5%~9%之间。

发明人通过对龄期为56d的所述墙板块料（350mm×50mm×15mm）的直接拉伸试验，测得该种材料的极限拉应变为4.04%，极限抗拉强度为5.08MPa；在四点弯曲试验中，在初裂至荷载达到峰值过程中，试件中出现大量细密裂缝，墙板的极限抗弯强度为13.1MPa，荷载达到峰值时跨中点对应的挠度接近跨度的1/10。上述试验表明，该种墙板具有显著的应变硬化特征，其脆性比率趋近于0，适合用作地震高发地区的墙体材料。

发明人通过对双边对称开口的所述墙板进行直接拉伸试验来评定超高韧性水泥基复合材料的损伤容限，试验表明该种材料对初始缺陷并不敏感，初始缺陷的存在并不影响材料的抗拉强度极限。该材料的这种高损伤容限能力使得墙板安装过程能采用铁销等预埋件进行连接。

此外，超高韧性水泥基复合材料还具有优良的抗渗、抗冲击、抗冻融、抗剥离和抗氯离子渗透的耐久性能，能够满足建筑墙体设计中的结构功能和建筑节能的要求。用该种材料制成的隔墙自重轻、厚度薄、能够较少占空间，增加房间有效面积，适合用于浴室、卫生间等具有特殊要求或地震高发区的建筑物。

综上，从低碳节能的角度考虑，本发明所提供的墙板具有较低的热导率，热导率仅为0.529w/m.k，不到普通混凝土的三分之一；并且墙板的原料都采用工业废料，能减少55%的二氧化碳和60%的化学污染水的生成，特别是粉煤灰的使用还能有效控制裂缝宽度和自由干燥收缩，避免传统墙体材料易开裂的缺点。从安全性能出发，由于本发明的墙板具有极强的能量耗散力，本发明的隔墙克服了普通混凝土的脆性和界面剥离的缺点，具备优异的抗震性能和抗剥落的性能，具有非常强的地震吸收能力，并且能够满足《建筑用轻质隔墙条板》GB/T23451-2009的相关规定，在符合规范要求的前提下，可灵活设计墙板形状以及厚度。从墙体使用角度出发，本发明的隔墙的厚度仅为10~20mm，能有效做到薄壁高强、质轻抗渗，不仅增加了建筑使用面积，而且能减轻建筑物自重，具有较好的经济效益。从施工工艺出发，由于超高韧性水泥基复合材料具有较高的损伤容限能力，墙板安装时钉入铁销而不碎裂。本发明的墙板预制过程简单，易工业化规模生产，质量较轻，运输、安装方便，墙板破换后替换容易，便于拆除，将在今后建筑工程中得到广泛应用。

附图说明

图1 是本发明的墙板通过黏结砂浆固定构成隔墙的平面示意图。

图2 是本发明的墙板通过预埋件固定构成隔墙的平面示意图。

具体实施方式

实施例1，参照图1。

本发明所提供的隔墙包括由超高韧性水泥基复合材料构成的墙板2，所述墙板的厚度为10~20mm，本实施例中所述墙板2的形状呈板条形，在符合规范要求的前提下，对墙板形状以及厚度也可作出另外形状和厚度的灵活设计。

超高韧性水泥基复合材料的砂浆基体各组成质量之比为水泥：水：精细骨料：粉煤灰：硅灰：粒化高炉矿渣：偏高岭土=1：（0.27~2.2）：（0~3）：（0~6.9）：（0~0.3）：（0~0.55）：（0~0.4），其中精细骨料的最大粒径不大于0.55mm，粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、偏高岭土的重量不同时为零，此外，在砂浆基体中还添加短切纤维，短切纤维相对于墙板的体积掺量为1%~3%。添加短切纤维的砂浆基体的坍落度筒扩展直径范围为60mm~70mm之间。

所述短切纤维为聚乙烯纤维（PE）、聚乙烯醇纤维（PVA）、碳纤维、钢纤维、混杂纤维中的一种或任意种的任意组合。

预制成的墙板先运送至蒸气养护室，在通蒸汽之前静置5~6小时，温度控制在30摄氏度左右，避免因温度应力造成的缺陷。蒸气养护2天后脱模，再洒水养护至达到所需强度。

由于超高韧性水泥基复合材料的高损伤容限，墙板在安装过程中可以直接钉入射钉而不破碎。若有门洞，安装顺序应从门洞处向两端依次进行；若无门洞，应按照从一端向另一端的顺序进行。隔墙建造的具体步骤如下：（1）根据图纸隔墙位置制线；（2）按照安装顺序进行拼装墙板2，安装墙板过程中要求预制墙板垂直、并表面平整，可采用2m靠尺检查垂直度以及平整度；（3）如图1所示，在隔墙板上端以及侧面的粘结表面铺抹黏结砂浆1，砂浆的灰缝宽度以2~3mm为宜，一般不超过5mm；（4）撬起墙板2的下端，打入木楔3，顶紧墙板与墙板顶部建筑物，并且在木楔间空隙填入细石混凝土4；（5）待细石混凝土硬结后撬起木楔，浇筑地面。施工以及验收标准应满足《墙体材料应用统一技术规范》（GB50574-2010）的要求。

实施例2，参照图2。

本实施例中，所述墙板3通过斜向铁销1连接成隔墙墙体；所述墙板与墙板顶部建筑物间用射钉2连接；所述墙板3中还可被预埋入用于和顶部建筑物连接的预埋件2。

隔墙建造的具体步骤如下：（1）根据图纸隔墙位置制线；（2）按照安装顺序进行拼装墙板3，安装墙板过程中要求预制墙板垂直、并表面平整，可采用2m靠尺检查垂直度以及平整度；（3）如图2所示，面板与墙板顶部建筑物之间通过预埋件2进行固定，墙板与墙板之间采用铁销1连接；（4）撬起墙板3的下端，打入木楔4，顶紧墙板与墙板顶部建筑物，并且在木楔4间空隙填入细石混凝土5；（5）待细石混凝土硬结后撬起木楔，浇筑地面并与细石混凝土连接在一起。施工以及验收标准应满足《墙体材料应用统一技术规范》（GB50574-2010）的要求。

Claims

1.一种非承重式轻质薄壁减震隔墙，其特征在于它包括由超高韧性水泥基复合材料构成的墙板，所述墙板的厚度为10~20mm；

超高韧性水泥基复合材料的砂浆基体各组成质量之比为水泥：水：精细骨料：粉煤灰：硅灰：粒化高炉矿渣：偏高岭土=1：（0.27~2.2）：（0~3）：（0~6.9）：（0~0.3）：（0~0.55）：（0~0.4），其中精细骨料的最大粒径不大于0.55mm，粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、偏高岭土的重量不同时为零，此外，在砂浆基体中还添加短切纤维，短切纤维相对于墙板的体积掺量为1%~3%；

添加短切纤维的砂浆基体的坍落度扩展直径范围为60mm~75mm之间；

2.如权利要求1所述的一种非承重式轻质薄壁减震隔墙，其特征在于所述墙板与墙板顶部建筑物间用射钉连接，或者/和，所述墙板用预埋件与墙板顶部建筑物连接。

3.如权利要求1所述的一种非承重式轻质薄壁减震隔墙，其特征在于所述墙板底部和地间用细石混凝土连接并与地面浇筑连接在一起。

4.如权利要求1所述的一种非承重式轻质薄壁减震隔墙，其特征在于所述短切纤维为聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、碳纤维、钢纤维、混杂纤维中的一种或任意种的任意组合。

5.如权利要求1所述的一种非承重式轻质薄壁减震隔墙，其特征在于所述短切纤维为聚乙烯纤维，该种纤维长度为10~14mm，直径为38mm~45mm，其抗拉强度为1600MPa，抗拉弹性模量为43GPa，伸长率在5%~9%之间。