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GRC-PC 复合板是由玻璃纤维增强水泥(Glass-fiber Reinforced Compound,GRC)和装配式混凝土(Prefabricated Concrete,PC)经不同方式连接复合而成的一种新型复合墙板。其中,玻璃纤维可与水泥砂浆发生一系列的理化反应,从而达到增强GRC材料韧性的效果。GRC材料不仅防水、防火、耐磨,还具有很强的可塑性,用于墙板的外层能显著提高建筑整体结构的艺术质感、达到良好的装饰效果。此外,GRC材料不仅具有稳定的性能,还具有生产工艺简单、性价比高、环保、可调解等优点,非常符合目前我国建筑工业绿色发展的潮流,广泛应用于装配式建筑的生产建设中。然而,在实际工程应用中GRC墙板的开裂一直是困扰人们的难题。材料在使用过程中的收缩是引起GRC复合墙板开裂的主要原因。导致材料的自身性质、环境温湿度等各种条件均会对GRC-PC复合墙板的收缩性质和开裂产生影响。探明GRC-PC复合墙板的收缩规律及其对墙板开裂的潜在影响,对优化现有GRC复合墙板的生产工艺,扩大GRC复合墙板的应用范围都重要意义。本论文在“十三五”国家重点研发专项子课题“新型装饰材料与复合保温外墙板一体化生产及安装关键技术研究”的资助下,采用不同工艺制作了一批新型的GRC-PC复合板,并才此基础上研究了平接和粗糙面两种连接方式的GRC-PC复合板在室内和室外自然环境条件下的收缩性能,并在此基础上依据“当量温差法”使用ABAQUS软件对GRC-PC复合板的收缩性能进行有限元模拟分析得到以下结论:(1)同等尺寸下,GRC和混凝土的收缩量不同,混凝土会对GRC的收缩产生阻碍的作用,所以和自由收缩相比较,混凝土会和GRC内部会产生应力。(2)在室外自然环境条件下,采用分界面采用平接方式连接,可以使GRC材料对比纯GRC自由收缩相比应变分别降低72%;混凝土的收缩相对于纯混凝土的自由收缩相比应变变大75%;分界面采用粗糙面方式连接,对于室外自然状态下自然环境而言,会使GRC材料的收缩比纯GRC自由收缩相比应变降低54%,混凝土的收缩相对于纯混凝土的自由收缩应变变大一倍;通过对比两组连接方式的混凝土应变数据可知,对于室外而言,分界面采用平接连接相对于粗糙面连接可以更有效的改善复合墙板的收缩性能。(3)GRC-PC板的收缩实验结果显示,室内条件下平接GRC和混凝土的收缩比粗糙面连接分别小23%和19%;而室内条件下粗糙面GRC和混凝土的收缩比粗糙面连接分别小72%和22%;室外自然环境下可以使GRC材料对比纯GRC自由收缩相比应变分别降低72%;混凝土的收缩相对于纯混凝土的自由收缩相比应变变大75%;分界面采用粗糙面方式连接,对于室外自然状态下自然环境而言,会使GRC材料的收缩比纯GRC自由收缩相比应变降低54%,混凝土的收缩相对于纯混凝土的自由收缩应变变大一倍,所以采用室内平接相对于其他连接相比较可以更有效的改善复合墙板的收缩性能。(4)从不同环境对新型GRC-PC复合墙板收缩性能的影响来看,相对于材料抗裂性能收缩曲线与自由收缩条件下的收缩曲线越是贴合的越不容易开裂,其抗裂性能越好,通过对比两组连接方式的混凝土应变数据可知,室外自然环境自然状态下条件相比较室内而言,环境更恶劣,此时复合板的应变值的变化虽然较大,但没有发生因GRC板开裂而导致应变值突然剧烈变化的现象,说明本实验所用的GRC-PC复合板可以避免在实际工程应用中的开裂问题。(5)通过有限元软件进行模拟得出的收缩应变随时间变化曲线与试验数据分析得出的收缩应变随时间变化曲线是基本一致的,且混凝土内部与GRC表面的实测值与限元软件模拟结果的输出值之间的误差均小于10%。这就表明本次的实验数据监测与有限元模拟结果都是可靠的,可以提供可靠地参考价值。图[52]表[18]参[69]