PVC塑料建筑模板基本性能试验研究.pdf

3 8 低温建筑技术 2 0 1 3 年第9 期 总第 1 8 3 期 P V C塑料建筑模板基本性能试验研究 张学霞 刘星伟 宋瑞文 苗吉军 1 青岛理工大学土建工程系 山东临沂2 6 6 0 3 3 2 山东锦华建设集 团有限公司 山东 日照2 7 6 8 0 0 摘要 研究了P V C P P P E P P R四种塑料建筑模板的基本力学性能 以及在混凝土水化热模拟试验条 件下的伸缩性能 结果表明 P V C塑料建筑模板的比强度为 4 4 N m k g 高出其他三种塑料建筑模板 3 0 以上 平均线膨胀膨胀系数为 2 4 X 1 0 与混凝土较为接近 且二者具备良好的协调变形能力 关键词 弯曲强度 比强度 热膨胀系数 中图分类号 T U 7 5 5 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 6 8 6 4 2 0 1 3 0 9 0 0 3 8 0 3 EX PEI UM ENTAL S TUDY oN B AS I C P RoPE RTI ES OF P VC PLAs T I C BI I J NG T咖LATE S Z HA N G X u e x ia L I U X in g w e l 一 M I A O J i j u n 2 J I A S h ib o 1 C o l le g e o f C iv il E n g i n e e r in g Q i n g d a o T e ch n o l g ica l U n iv e r s i t y Q in g d a o 2 6 6 0 3 3 2 S h a n d o n g J i n h u a C o n s t r u ctio n G r o u p C o L t d R iz h a o 2 7 6 8 0 0 C h in a Abs t r a ct I n t h is p a p e r t h e b a s ic me ch a n ica l p r o p e r t ie s o f PVC PP PE P P R f o u r k i nd s o f p la s t i c b u il d i n g t e mp l a t e s w e r e s t u d ie s a s w e l l a s i n co n cr e t e h y d r a t io n h e a t s imu la t e d t e s t co n d it io n s s t r e t ch a b ili t y T h e r e s u lt s s h o we d t h a t t h e s p e cif ic s tr e n gth o f P VC p l a s t ic b u ild in g t e mp la t e is 4 4 N m kg hi g h e r t ha n the o the r thr e e p la s t ic co n s t r u ct i o n t e mp la t e 3 0 a v e r a g e lin e a r e x p a n s io n co e ffi cie n t o f e x p a n s io n is 2 4 X 1 0 w h i ch is cl o s e r t o the co n cr e t e a n d g o o d coor d i n a t io n b e t we e n the t wo d e f o r ma t io n ca pa cit y Ke y wo r d s b e n d in g s t r e n g t h s p e ci fi c s t r e n g t h t h e r ma l e x p a n s io n co e ff i cie n t 在施工过程中 模板工程是材料浪费最为严重的 环节之一 塑料建筑模板是一种节能型和绿色环保 的产品 推广应用塑料模板 以塑代木 正是节约资 源 保护环境的重要措施 而且是在模板工程中贯彻 绿色施工 的关键环节 塑料模板在我国已经历了近 3 O年的发展历程 其 品种和规 格也越来 越多 并 已大量应用 在建 筑工 程和 桥梁工程中 取得 良好的应用效果 但建筑塑料模板 的技术 性能 和产 品质 量还不 完善 产量 也 较低 且没 有得到普遍推广 和应 用 为 此 文 中对建 筑市 场上 应用较为广泛 的以 P P P E P P R P V C为基 材的几种 塑料建筑模板的物理力学性能进行了的研究 以期对 工程施工有一定的指导作用 1 弯 曲性能试验研究 目前塑料建筑模板 尚无国家标准可遵循 征求意 见稿尚在讨论中 所以试验采用 塑料弯 曲性能试验 方法 中规定的方法 对基于 P P P E P P R P V C 的塑料建筑模板进行了弯曲性能的测试研究 试件尺寸 z 2 4 0 m m 跨径 L 2 0 0 m m 试件宽 b 2 0 ra m h 1 2 ra m 试验采用两段 自由支撑 三点加 荷 实验设备采用 S h im a d z u 日本岛津 电伺服 A G S X万能材料试验机 试验数据每秒采集 5 0次 对采集 的数据 按照 G B T 9 3 4 1 2 0 0 8中规 定的方 法 用 公 式 1 2 进行弯曲强度和弯曲模量的计算 结果见 表 1 f 3 F L 2 b h 2 1 式中 为弯曲强度 MP a F为集中荷载 N L为试 验跨径 m m 6为试件宽度 为试件高度 m i l l E f or 一 n 一 n 2 式中 E n 为弯曲模量 MP a Or 为挠度为s 时的弯 曲应力 MP a Or 为挠度为时s 的弯曲应力 MP a 表 l 各基材塑料建筑模板的力学试验结果 张学霞等 P V C塑料建筑模板基本性能试验研究 3 9 由表 1可以看出 目前建筑市场上常用的几种塑 料建筑模板都具有较高的弯曲强度和弹性模量 力学 性能能较好地满足建筑塑料模板送审稿单中对弯曲 强度和弯曲模量的的要求 其中以 P E P P R为基材 的塑料建筑模板的力学性能最好 以 P V C为基材的力 学性能指标低于其他三种塑料建筑模板 但是 以 P P P E P P R为基材的三种塑料建筑模板的密度都 比较大 在 1 0 1 3之间 远高于 P V C建筑塑料模 板 本文采用 比强度来反映几种建筑塑料模板的相 对强度大小 结果如图 1所示 可以看出 P V C建筑塑 料模板的比强度高达 4 4 O N m k g 高出其他三种建 筑塑料模板 3 0 以上 P V C基材的塑料建筑模板是一 种质轻高强的建筑模板 5 0 4 0 3 O 2 0 lO O P E PP P P R P vC 一比强度 图 1 几种塑料模板 比强度结果 2温度伸 缩性能研究 影响塑料建筑模板在工程中使用的另一个关键 是其在大体积混凝土浇筑时候受水化热影响出现的 变形 问题 若形变过大 将会严重影响工程构件的尺 寸 导致构件出现扭曲或波浪纹 为此 在实验室采 取试验模拟的方法研究水化热对塑料建筑模板影响 这一 问题 针对实际工程施工中 水化热普遍在 3 4 d时温 度达到最高 约为 7 0 一8 0 C 7 d后水化热释放 完毕的特点 实验室采用标准养护箱来控制模拟试验 中升降温问题 将 4种建筑塑料模板切割成尺寸为 2 0 m m 1 0 0 n ln l 1 2 ra m的试 件 每组 三个试件 测试 每组试件的初始长度 将试件放进标准养护箱的置 物架上 使养护箱中的水面正好没过 1 0 ra m 测试其在 2 0 4 0 6 o 8 0 时的长度 每个温度 间隔时间 2 4 h 进行至 8 0 c I 完 成该温度 下的长 度测试 开始进 行降温 依次完成温度 6 0 4 0 2 0 c I 的时间测试 时间间隔仍为 2 4 h 测试结果如图2 4所示 从图 3 5可以看出 4种塑料建筑模板试件的长 度随着温度的升高 有明显 的伸长趋势 并且随着温 度降低 试件的长度逐渐缩短 经过一个升降温的循 环 长度变化曲线没有封闭 试件 的最终长度没有返 回到初始长度 说 明塑料建筑模板在温度变形过程 中都会产生一定的残余变形 对残余变形和平均温度 膨胀系数进行计算 结果如表 2 所示 E 目 1 0 4 6 O lO 4 5 O 1 0 4 4 O 1 0 4 3 0 1 0 4 2 O 1 0 4lO 1 0 4 0 O 1 0 3 9 0 1 0 3 8 0 厂 1 0 7 2 0 1 0 7 O O 1 0 6 8 0 1 0 6 6 O 1 0 6 4 0 1 0 6 2 0 1 2 o 0 O 1 1 9 8 0 g 1 1 9 6 0 蠢1 1 9 4 0 亚 1 1 9 2 0 1 1 9 0 0 l 1 8 8 0 昌 魁 8 4 0 8 3 5 8 3 0 8 2 5 8 2 0 8 1 5 8 1 0 8 0 5 20 4 0 6 0 8 0 温度 E 一 升温一 降温 图2 P E 塑料模板 长度变化 20 40 6 0 8 0 温度 T 0 升温 降温 图3 P P 塑料模板长度变化 2 0 4 0 6 0 8 0 温度 一 升温一 降温 图4 P P R 塑料模板长度变化 一 20 40 6 0 8 0 温度 T 升温 降温 图5 P V C 魍料模板长度变化 表 2 建筑塑 料温度变形研 究 从表 2可以看出 各基材的残余应变中 P V C基材 塑料建筑模板的残余应变为0 0 2 3 是四种基材中最 T 毯照 低温建筑技术 2 0 1 3 年第9 期 总第 1 8 3期 竖 向地震作用下连体 结构抗震 性 能分析 韩冰 上海 同大规划建筑设计有 限公司 上海2 0 0 0 9 2 摘要 地震作用下双塔连体结构体系的变形和内力分布较为复杂 结构中设置的连体部分在一定程度 上会提高竖向地震作用对结构的影响 针对不同跨度的双塔连体结构 研究不同竖向地震对该连体结构地震反 应的影响 研究表明 竖向地震作用对结构的影响不但与连体的跨度有关系 而且与构件的位置有关 8度和9 度抗震设计时 竖向地震对连体结构的影响比较明显 按照 目前规范的简化方法能够满足设计要求 关键词 双塔连体结构 高层建筑 竖向地震 抗震性能 中图分类号 T U 9 7 3 1 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 6 8 6 4 2 0 1 3 0 9 0 o 4 0 一 o 3 随着连体结构在高层建筑工程领域 中的广泛应 用 针 对连体结构 的竖 向受力性能研 究 日益重 要 我 国 J G J 3 2 O L O 高层建筑混凝土结构技术规程 及 G B 5 0 0 1 1 2 0 1 0 建筑抗震设计规范 相关规定 8 度 9度抗震设计时 高层建筑中大跨度和长悬臂结构 应考虑 竖 向地震 作 用 6度 和 7度 0 1 g 抗 震 设计 时 高位连体结构 的连接宜考虑竖向地震作用 7度 0 1 5 g 和 8度抗震设计时 连体结构的连接体应考 虑竖向地震作用 在实际建筑结构中 连体结构的跨 度 以及 结构 形式 呈 现 出不 同 的形 式 因此 在 结构 分 析和结构设计 中 竖向地震作用对结构的影响不容忽 视 目前针对连体结构的抗震分析 大多是集 中在其 动力特性和水平地震的分析 针对竖 向地震作用 的分析则是针对具体的实际结构 o 文中基于不同的地震输入 针对典型连体结构形 式进行抗震性能分析 同时对我国当前实施的设计规 范进行合理性评价 为连体结构在竖向地震作用下的 小的 说 明其温度敏感小最小 塑料建筑模板 的尺寸 准确性 稳定性也越好 P V C基材的塑料建筑模板平 均线膨 胀系数 为 2 4 0 E一 0 5 与混 凝 土的线膨 胀 系数 0 0 0 0 0 1 C 较为 接 近 处 于 同一 个 数 量级 上 使 得 P V C塑料建筑模板在与混凝土共 同工作时具有 良好 的协 同变形性能 3结语 1 P V C塑料建筑模板的的力学性能指标较为 优异 质轻而高强 改变了传统模板施工环节较为笨 重的特点 使整个建筑施工现场朝着更为轻型化的方 向发展 2 P V C塑料建筑模板在工程升降温过程中会 产生一定的尺寸变化 并且一次升降温循环后存在一 定的残余应变 在大体积混凝土施工过程 中应予以考 虑 避免 模 板 拼接 出现 裂 缝 或初 始 变 形 而 影 响 工 程 分析提供参考 1 当前设计规范 中的计 算方法 结合目前的设计规范和实际工程中的分析方法 连体结构考虑竖向地震作用的分析方法主要有 以下 3 类 振型分解反应谱法 其竖向地震影响系数可取 水平地震影响系数 的 6 5 由于对竖向地震作用研 究很少 没有成熟的设计反应谱 实际抗震计算时采 用水平地震作用 的