Eine vergleichende Analyse der Drucktragfähigkeit von Ziegelwänden aus recyceltem Beton und Verbundwänden mit Steinkohle-Asche-Blöcken
Angesichts der Problematik der Abfallentsorgung beim Abbruch von Betonbauwerken, Es wurde eine Verbundwand aus recycelten Betonsteinen und Flugascheblöcken vorgeschlagen, und basiert auf der bisherigen thermischen Leistungsforschung, seine axiale Kompressionsleistung wurde weiter untersucht. Es wurden vier Arten von Mauern entworfen und gebaut: (1) Lehmziegelmauerwerk (CBM), (2) Ziegelmauerwerk aus recyceltem Beton (RBM), (3) beidseitiges Mauerwerk aus Tonziegeln mit Sandwich-Isolierwand aus Kohle-Asche-Blöcken (CFCM), und (4) beidseitiges Mauerwerk aus recycelten Betonziegeln mit Sandwich-Isolierwand aus Kohle-Asche-Blöcken (RFRM). Die Testergebnisse zeigten, dass Mauerwerk aus Recyclingbetonziegeln eine höhere Tragfähigkeit aufwies als Mauerwerk aus Tonziegeln. Die ultimative Ladung RBM war 15% höher als die von CBM. Darüber hinaus, Die ultimative Ladung CFCM betrug 21% höher als die von CBM. Nach der Hinzufügung von Sandwich-Kohle-Asche-Blöcken in RBM, seine Endlast erhöhte sich um mehr als 42% als das von CBM. Nach der Hinzufügung von Kohle-Asche-Blöcken wird das Mauerwerk sowohl aus Ton als auch aus recycelten Betonziegeln geschichtet, Sowohl die Tragfähigkeit als auch die Belastung zeigten eine Verbesserung, ihre Streckgrenze und Druckfestigkeit nahmen zu. Daher, Daraus konnte geschlossen werden, dass Kohle-Asche-Blöcke die Tragfähigkeit verbesserten. Basierend auf der Analyse der axialen Kompressionstests, Es wurde ein theoretisches Rechenmodell und ein Rechenausdruck entwickelt, um die Drucktragfähigkeit einer zweiseitigen Ziegel-Sandwich-Isolierwand mit Kohle-Asche-Blöcken zu erklären. Vergleiche zwischen den Test-Grenzlasten (FT) und die geschätzten Grenzlasten (FE) bestätigte die Genauigkeit des theoretischen Berechnungsmodells für die Drucktragfähigkeit. Daher, Für den Entwurf zweiseitiger Ziegel mit Isolierwänden aus schichtweise zusammengefügten Kohleascheblöcken werden theoretische Rechenmodelle dringend empfohlen. Diese Studie liefert eine theoretische Grundlage für die technische Anwendung von Ziegelwänden aus recyceltem Beton und Verbundwänden aus Flugascheblöcken.
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Einführung
Mit der anhaltenden deutlichen Verbesserung der Lebensbedingungen der Menschen, Auch in China nehmen die Urbanisierung und der Neubau ländlicher Gebiete allmählich zu1. Darüber hinaus, Die Forschung zu neuen Baumaterialien und Strukturformen nimmt zu2,3. Khatib et al.4 untersuchte die Leistung von Stahlbetonträgern, die Kunststoff-Strohfasern enthielten, im Dreipunkt-Biegetest. Einige Wissenschaftler haben die Wiederverwendung von Bodenasche aus der Verbrennung fester Siedlungsabfälle in Stahlbetonträgern diskutiert5. Einige Wissenschaftler haben die Methode untersucht, Altglassand zu verwenden, um feine Zuschlagstoffe teilweise zu ersetzen und so kostengünstig zu produzieren, hochfester Beton6. Die Herstellung herkömmlicher Wandmaterialien verbraucht nachweislich erhebliche Mengen an Energie und belastet die Umwelt7. Dies hat die Entwicklung neuartiger Wandmaterialien unter Verwendung recycelter Materialien oder neuer Strukturformen motiviert8,9. Die beträchtlichen Mengen an Bau- und Abbruchabfällen, die bei der Urbanisierung und dem Neubau ländlicher Gebiete anfallen, haben zu einer erheblichen Belastung der Umwelt geführt10,11. Lehmziegel, die als umweltschädliche Baustoffe gelten, sind seitdem hinsichtlich der Produktion nach dem Staatsplan in China reguliert 200512. Recycelte Betonsteine, die überwiegend aus groben Zuschlagstoffen aus Bauschutt hergestellt werden, sowie Feinzuschlagstoffe und Zement, die Lehmziegel ersetzen können, werden gefördert. Durch diese Strategie kann die Abfallmenge auf Deponien deutlich reduziert werden13,14. Es hat sich gezeigt, dass recycelte Betonsteine in Flachbauten in ländlichen Gebieten Chinas verwendet werden können15,16. Darüber hinaus, Kohle-Asche-Blöcke können auch bequem für den Bau verwendet werden, da sie eine effiziente Nutzung ermöglichen und den Vorteil einer hohen Leistung bei geringer Schüttdichte und Isolationsbedingungen bieten17. Folglich, als kostengünstiges Füllmaterial, Kohle-Asche-Blöcke werden häufig in Füllwänden von mehrstöckigen Mauerwerks- und Stahlbetonkonstruktionen eingesetzt18. In China, Bei der Kohleverstromung entsteht viel Flugasche, was nicht nur die Umwelt belastet, nimmt aber auch Land ein, wenn es aufgestapelt wird. Der Flugascheblock aus Abfallflugasche hat die Vorteile eines geringen Gewichts, gute Wärmeerhaltung und so weiter. Es ist ein ideales Wandmaterial19,20,21,22.
Es handelt sich um die grundlegende Maßnahme zur Reduzierung des Energieverbrauchs von Wohngebäuden zur Verbesserung der Energieeffizienz von Heizung und Klimatisierung durch Verbesserung der thermischen Leistung der Gebäudehülle. Auch die Wiederverwendung von wiederverwertbaren Materialien ist ein wichtiges Mittel, um das Ziel der Energieeinsparung zu erreichen. In ländlichen Gebieten Chinas, Seismische Forschung und Energieeinsparungsforschung an Gebäuden wurden in der Vergangenheit meist getrennt durchgeführt, und viele Häuser wurden nach der Fertigstellung aus Energiespargründen renoviert, Dies führt zu einer Verschwendung von Ressourcen und einer schlechten Integrität. Mit der rasanten Entwicklung des ländlichen Bauwesens, Es ist dringend erforderlich, neue kostengünstige Lösungen zu entwickeln, umweltfreundliche und energiesparende erdbebensichere integrierte Wohnstruktur23,24.
Um diese Probleme zu lösen, Der Autor schlägt bilaterale Ziegel mit der strukturellen Form einer Sandwich-Isolierung aus Kohle-Asche-Blöcken vor. Die thermische Leistung der neuen Struktur wurde untersucht und analysiert25. Jedoch, Die Kompressionsleistung von bilateralen Ziegeln mit einer Sandwich-Isolierwand aus Kohle-Asche-Blöcken erfordert eine weitere Validierung. Deswegen, In dieser Arbeit wird die Axialkraftleistung der neuen Struktur untersucht.
Eigenschaftstests für axialen Druck
Design und Konstruktion von Mustern
Sowohl der Entwurf als auch die Herstellung der Proben basierten auf den Standardmethoden für grundlegende mechanische Prüfungen von Mauerwerk (Nationaler Standard von GB/T 50129-2011)26. Deswegen, Für die Tests wurden vier Arten von Proben gleicher Größe mit einer Breite und Länge von 5,5 mm (ca. 1,5 mm) zugeschnitten 370 und 720 mm, jeweils. Die Drahtgeflechtschicht aus Betonstahl mit einer Dicke von 30 Sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite jeder Probe wurden mm festgelegt, um lokale Kompressionsschäden zu vermeiden. Allgemein, Die Dicke und Strukturformen der vier Typen waren: (1) Lehmziegelmauerwerk (CBM) mit einer Dicke von 240 mm; (2) Ziegelmauerwerk aus recyceltem Beton (RBM) mit einer Dicke von 240 mm; (3) Kohle-Asche-Sandwichblöcke mit einer Dicke von 120 mm mit jedem bilateralen Tonziegel (CFCM) Messung 115 mm dick; und (4) Kohle-Asche-Sandwichblöcke mit einer Dicke von 120 mm mit jedem bilateralen Recyclingbetonstein (RFRM) Messung 115 mm dick (Feige. 1). Weiter, Mauermörtel mit einer Dicke von 10 mm wurde sowohl für CFCM als auch für RFRM ermittelt. Zusätzlich, An jedem wurde eine Spurstange in Z-Form angebracht 240 mm entlang der Höhenrichtung. Darüber hinaus, Vier Exemplare jedes Typs wurden auf ebenem Boden unter Verwendung von Mauermörtel errichtet, Kohleascheblöcke, und Drahtgeflechtschicht aus Betonstahl mit ausgelegten Druckfestigkeiten von 7.5 MPa (M7,5), 2.5 Mpa (MU2,5), und 40 Mpa (C40), jeweils. Der Bauprozess der Exemplare war (Feige. 2) wie folgt. Erste, 30 Es wurden ca. 2 mm dicke Drahtgeflechtlagen aus Betonstahl eingelegt und aushärten gelassen. Anschließend, Alle Wandproben wurden mit demselben Maurer und derselben Person errichtet 30 An der Oberseite jeder Probe wurden mm dicke Drahtgeflechtschichten aus Betonstahl angebracht. Endlich, Die Kompressionstests wurden anschließend durchgeführt 28 Tage.
