发布时间:2021-05-08所属分类:免费文献浏览:1次
摘 要: 四川水泥
《白色超高性能混凝土装饰薄板的制备及应用》论文发表期刊:《四川水泥》;发表周期:2021年01期
《白色超高性能混凝土装饰薄板的制备及应用》论文作者信息:李城,陈敬,樊先平,袁涵秋,徐心舟
摘要:本文开展了白色超高性能混凝土(UHPC)的制备和安装工艺研究,制备出强度等级 RPC120、尺寸 1105mm×1400mm×20mm 的白色 UHPC 装饰薄板,通过工程应用表明,UHPC 薄板可采用干挂安装,具有良好的装饰效果,可为 UHPC 装饰板材的 制备和应用提供借鉴。
关键词:白色超高性能混凝土(UHPC);装饰薄板;制备;安装
0引言
超高性能混凝土(UHPC)是二十世纪末以来迅速发展的新型建筑材料之一,近年来逐渐成为土木工程材料甚至结构设计研究的热点,“超高"主要体现在超高的力学性能和耐久性能,UHPC是水泥基工程材料性能的重大跨越,具有优异的性,目前以桥梁路面板、高铁电缆沟盖板等预制构件应用较多。UHPC在建筑领域的应用潜力巨大,大量研究人员开展了UHPC在建筑外墙面板,曲面、镂空、复杂建筑装饰表皮,轻型阳台,轻型楼梯等部位的应用研究,该材料在力学性能、减重、表现力方面具有显著优势。本文开展了装饰型UHPC薄板的制备研究,通过工程应用探索UHPC薄板的安装工艺,可为UHPC装饰板材的制备及应用提供借鉴。
1工程背景
1.1工程概况
某公司5楼会议室C立面超高性能混凝土室内装饰工程,长6.64m,高2.95m。为了突出UHPC简约天然的饰面效果,选择白色UHPC装饰薄板作为装饰面板,其强度等级RPC120,厚度20mm。
1.2次深化设计
基于现场情况以及板材制备安装角度考虑,对UHPC装饰板材进行了尺寸排版和预埋插座暗装底盒的二次深化设计。板材间距5mm,图1所示为UHPC板材排版情况,对应板材尺寸见表 1。
2超高性能混凝土制备及性能
2.1原材料
与普通UHPC不同,白色UHPC在材料选择时需考虑材料颜色,该项目选择52.5强度等级的白色硅酸盐水泥和白度较好的白硅灰作为胶凝材料,同时选用遮盖力较强的调色材料钛白粉提高UHPC白度[-1,骨料方面选择质地坚硬、洁净的浅色石英砂,为保证流动性,石英砂的最大粒径不超过1mm,钢纤维选择综合性能较好的镀铜微钢纤维,原材料及技术性能见表2
2.2配合比及性能测试
UHPC薄板成型对UHPC流动性要求较高,在UHPC配合比设计时,重点考虑了工作性能,确保达到自密实混凝土填充性SF3的坍落扩展度要求
(760mm-850mm),钢纤维对UHPC的增强作用较好,但钢纤维的掺入对工作性能不利,笔者经试验研究发现,当钢纤维量在2.0%-3.0%时,UHPC具有较好的力学性能,也能满足工作性能要求。本项目所制备的UHPC薄板对UHPC的力学性能要求也较高,通过试验最终确定钢纤维掺量为2.0%。
UHPC配合比见表3,技术性能见表4。
3制备与安装
3.1 UHPC装饰板的制备
1)模具准备
因装饰板依靠UHPC的自密实性流动成型,对模具的水平度要求较高,水平标高偏差较大时,易造成板材厚薄不均匀。选择水平度较高的地面进行制作,泡沫底台厚度300mm,底板采用平整度较高的木板,边模采用20mm的铝方管,为避免铝管与混凝土发生反应产生气泡从而影响板材表观质量,使用前先进行覆膜隔离处理。为进一步提高板材表观质量,制作时在底板上覆一层光滑塑料膜纸。模具组装尽量牢周严密,防止空气进入板材底面造成板材四周花边。
2)UHPC配制
搅拌制度:投入胶凝材料、钛白粉及石英砂一搅拌30s一加入水和减水剂一搅拌5min,至砂浆拌合物具有一定流动性一保持继续搅拌,同时均匀投入钢纤维一继续搅拌2-3min,至钢纤维分散均匀。
3)UHPC浇筑
由于UHPC胶凝材料用量大,水胶比低,新拌UHPC表面极易起皮,浇筑过程对装饰板材表观质量十分关键,否则易造成板材表面浇筑纹路色差缺陷。同一块板材成型时从一端至另一端均匀连续浇筑,速度不宜过快。浇筑完成后,用抹刀轻拍成型面,使 UHPC 充分自流平,最后用塑料薄膜覆盖养 护。4)养护及表面处理 为保证 UHPC 装饰板色泽均一,拆模时间为 2 天,拆模时要注意避免水 分和油渍污染。为防止薄板放置时受力变形,拆模后宜将板材平放,装饰面朝上,并采用洁净塑料薄膜覆盖。拆模14天后,进行表面保护剂涂刷,提高板材耐污性能。
3.2干挂安装
UHPC装饰板厚度20mm,单块最大面积1.55 m,单块最大质量78kg,UHPC板的安装参照《干挂饰面石材》GB/T 32834-2016进行。本项目采用80mmx 40mm x 2.5mm镀锌钢方管和50mm x50mm ×5mm镀锌角钢作为干挂钢架,钢架与墙体混凝土结构部位采用膨胀螺栓连接,挂件采用80型双钩挂件,每块板材采用4个挂件固定;后置埋件及钢骨架焊接位置作清除焊渣并喷涂防锈漆处理,采用结构密封胶对板材间及与顶棚侧墙缝隙进行密封处理,胶缝横平竖直,接缝填嵌密实,宽窄一致。安装完成后,UHPC板装饰墙面垂直度、平整度符合要求,无错台现象,板材整齐美观,达到预期效果。
4结语
UHPC材料具有优异的综合性能,在建筑工程表皮装饰及轻型建筑部品方面具有广阔的应用前景。本文开展了白色装饰型UHPC的制备及安装工艺研究,配制出强度等级RPC120及工作性能优异的UHPC,制备出了20mm超薄且表观质量优异的UHPC装饰板,应用于某公司室内装饰墙工程,装饰效果良好,可为UHPC装饰板材的制备和应用提供借鉴。
参考文献
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