一种高延性砖柱制造技术

本发明专利技术公开了一种高延性砖柱，以解决现有砖柱存在的易脆性、承载力低和抗震性能差的问题。本发明专利技术的高延性砖柱的砌筑砂浆为高延性砂浆，所述高延性砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水。本发明专利技术的高延性砖柱的抗震性能显著优于普通砖柱，该高延性砖柱的强度高、延性好，同时高延性砂浆对砖块的破坏能起到约束作用，防止砖柱发生脆性破坏，可大幅度提高砖砌体结构的耗能能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高延性砖柱
本专利技术属于土木工程
，具体为一种高延性砖柱。
技术介绍
目前，砖砌体结构广泛应用于我国的工业与民用建筑领域，但由于砖砌体材料的脆性性质，其抗拉、抗剪和抗弯强度都较低且自重较大，极不利于结构抗震。砖柱是砖砌体结构中最重要的承重构件之一，承受楼盖和梁传来的竖向荷载，同时还承担部分或全部水平荷载，其抗震性能对砌体结构的安全性有较大影响。由于建筑物抗震设防要求提高、使用功能改变以及结构腐蚀受损等原因，均可能导致砖柱的承载力不满足要求。综上，现有的普通砖柱具有易脆性、强度低、延性和抗震性能差的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种不易发生脆性破坏且延性和抗震性能好的高延性砖柱。为此，本专利技术提供的高延性砖柱包括砖柱，该砖柱的砌筑砂浆为高延性砂浆，该高延性砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，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、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为I. 5%。优选的，上述水泥为P. O. 52. 5R硅酸盐水泥；粉煤灰为I级粉煤灰；硅灰的烧失量小于6%、二氧化娃含量大于85%、比表面积大于15000m2/kg ;砂的最大粒径为I. 26mm ;PVA纤维的长度为6 12mm、直径为26 μ m以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为30GPa以上。优选的，上述高延性砂浆中添加有减水率为30%以上的聚羧酸减水剂，且减水剂的添加量为粉煤灰、硅灰和水泥总质量的O. 8%。优选的，上述高延性砂浆的制备方法为将水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌均匀后加入减水剂和80 %的水搅拌均匀；之后再加入PVA纤维搅拌均匀后加入剩余20 %的水搅拌均匀即得高延性砂浆。本专利技术高延性砖柱所使用的砌筑砂浆是以高延性砂浆为原材料，该砂浆具有高强度和闻朝性的特点，可提闻砂楽■的强度和变形能力，进而提闻砖柱的承载力、延性和抗震性倉泛。与现有的砖柱相比，本专利技术的高延性砖柱具有如下的特点(I)本专利技术采用的高延性砂浆抗压强度可达到60MPa以上，极限拉应变可达到普通砂浆的100倍以上，具有类似钢材的塑性变形能力，与砖砌体之间有良好的粘结性能，是一种具有闻强度、闻延性、闻耐久性和闻耐损伤能力的生态建筑材料，可有效提闻砂楽■的强度和变形性能，进一步提高砖柱的承载力、延性和抗震性能。(2)本专利技术的高延性砖柱的变形及耗能能力有显著提高，同时增强了砌块间的粘结，能够大幅度提高砖砌体结构的抗震性能，且制作工艺简单。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。图I是本专利技术实施例I高延性砖柱的结构示意图中各代码表示1-高延性砂浆、2-实心砖。具体实施方式实施例I :如图I所示，本实施例中，本实例中的砖柱的截面尺寸为370mmX370mm，柱高3.9m,砌块米用实心砖,尺寸为240mmX 115mmX53mm。该砖柱米用高延性砂衆砌筑,砂衆厚度为7mm。遵循本专利技术的技术方案，该实施例的高延性砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、 砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥粉煤灰硅灰砂水=1 0. 9 0. I 0. 76 O.58 ;以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维(聚乙烯醇纤维) 的体积掺量为I. 5% ;所用水泥为P. O. 52. 5R娃酸盐水泥,粉煤灰为I级粉煤灰,娃灰的烧失量为5%、二氧化硅含量为88%、比表面积为18000m2/kg，砂的最大粒径为I. 26mm ;PVA纤维为上海罗洋科技有限公司生产的PA600纤维，长度为8mm、直径为26 μ m、抗拉强度为1200MPa、 弹性模量为30GPa，该实施例的高延性砂浆中添加有江苏博特新材料有限公司的PGVi -I聚羧酸高性能减水剂，减水剂的添加量为粉煤灰、水泥和硅灰总重量的O. 8%。该实施例的高延性砂浆的制备方法为首先将水泥、硅灰、粉煤灰和砂倒入强制式搅拌机中干拌2 3分钟；再加入减水剂和80%的水，搅拌2分钟；然后加入PVA纤维再搅拌2分钟后加入剩余20%的水，搅拌2分钟。以下是专利技术人提供的关于本实施例的高延性砂浆的力学性能试验及其结果。(I)采用70. 7mmX70. 7mmX70. 7mm的标准试模制作立方体试块，按标准养护方法养护60天，进行立方体抗压强度试验。试验结果表明高延性砂浆试块抗压强度平均值为 65MPa，试块达到峰值荷载后卸载再进行第二次加载，残余抗压强度可达到峰值荷载的80%， 试块破坏过程具有明显抗压韧性。(2)采用40mmX40mmX 160mm的标准试模制作棱柱体抗弯试件,按标准养护方法养护60天，进行抗弯性能试验。试验结果表明高延性砂浆试件的初裂强度为4. 8MPa，试件开裂以后承载力继续提高，极限强度为10. IMPa，达到峰值荷载后承载力下降缓慢，按照 ASTM C1018法计算所得的弯曲韧性系数其弯曲韧性I5、I1Q、I2Q、I3Q分别为6. 2、14. 5,33. O、 50. 6，表明具有很高的弯曲韧性。(3)采用50mmX 15mmX350mm的试模制作拉伸试块，按标准养护方法养护60天， 进行直接拉伸试验。结果表明高延性砂浆试件单轴抗拉强度平均值为3. 6MPa，极限拉应变可达到I. 2%，试件开裂以后承载力基本保持不变，具有良好的抗拉韧性，破坏过程中出现 10余条裂缝。以上试验表明，高延性砂浆的极限拉应变远高于《砌体结构设计规范》GB50003中普通砂浆的极限拉应变，高延性砂浆受压、受拉、受弯破坏时均具有较高的韧性，其破坏特征与普通砂浆发生脆性破坏具有明显不同。该实施例的高延性砂浆的上述力学特性表明，采用高延性砂浆制成的砂浆强度高、变形能力好，不易发生脆性破坏。用它砌筑砖柱，可显著提高砖柱的承载力、延性和抗震性能。本专利技术的高延性砖柱可用于中小学教学楼砖柱、单层厂房承重砖柱、中小学教学楼构造柱等。权利要求1.一种高延性砖柱，包括砖柱，其特征在于，该砖柱的砌筑砂浆为高延性砂浆，所述高延性砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，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、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为I. 5%。2.如权利要求I所述的高延性砖柱，其特征在于，所述水泥为P.O. 52. 5R硅酸盐水泥； 所述粉煤灰为I级粉煤灰；所述娃灰的烧失量小于6%、二氧化娃含量大于85%、比表面积大于15000m2/kg ;所述砂的最大粒径为I. 26mm ;所述PVA纤维的长度为6 12mm、直径为 26 μ m以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为30GPa以上。3.如权利要求I所述的高延性砖柱，其特征在于，所述高延性砂浆中添加有减水率在 30%以上的聚羧酸减水剂，且减水剂的添加量为粉煤灰、硅灰和水泥总重量的O. 8%。4.如权利要求3所述的高延性砖柱，其特征在于，所述高延性砂浆的制备方法为将水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌均匀后加入减水剂和80%的水搅拌均匀；之后再加入PVA纤维搅拌均匀后加入剩余20%的水搅拌均匀即得高延性砂浆。全文摘要本专利技术公开了一种高延性砖柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高延性砖柱，包括砖柱，其特征在于，该砖柱的砌筑砂浆为高延性砂浆，所述高延性砂浆的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁兴文，邓明科，代洁，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：