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无筋结合面陶粒砼叠合板抗剪性能的研究
摘要：本文通过实验研究，考察了无筋结合面陶粒砼叠合板的抗剪性能，分析了其受力性能、破坏模式和影响因素等方面的特点和规律。结果表明，无筋结合面陶粒砼叠合板的抗剪性能较为出色，其受力性能主要由破坏面的形态和尺寸决定，同时，砼层的强度和厚度也对其抗剪性能产生了重要的影响。因此，在实际工程中应该针对性地选用材料和控制厚度等因素，以提高其安全可靠性和经济性。
关键词：无筋结合面陶粒砼叠合板；抗剪性能；受力性能；破坏模式；影响因素
1.引言
叠合板是一种具有很强承载能力和良好的结构性能的建筑材料，广泛应用于房屋、桥梁、高速公路、隧道等领域，其优点在于结构单元合理、施工简便、质量可靠、寿命长等。而近年来，无筋结合面陶粒砼叠合板因其高强度、高韧性、轻质化等特点，被广泛应用于工业厂房、仓库、海洋工程等领域。然而，当前对于无筋结合面陶粒砼叠合板的研究还较为薄弱，特别是在其抗剪性能方面的探讨还需要加强。因此，本文通过实验研究，探讨了无筋结合面陶粒砼叠合板的抗剪性能及其受力特性，为今后的工程实践提供一定的参考依据。
2.实验设计
2.1材料选用
本实验采用的材料主要包括水泥、砂子、石子、轻质陶粒、钢筋等，其质量标准参照国家标准进行。其中，水泥采用普通硅酸盐水泥，其28天强度为42.5MPa；砂子采用中砂，其细度模数为2.47；石子采用5~10mm的碎石，其密度为2.7g/cm3；轻质陶粒采用粒径为2~5mm的等级为Ⅱ的陶粒，其密度为1.0g/cm3。
2.2试件制备
本实验采用的试件为无筋结合面陶粒砼叠合板，其尺寸为800mm×800mm×50mm。试件的制备过程主要包括搅拌、浇注、振捣、养护等步骤。具体步骤如下：
（1）将水泥、砂子、石子按1：2：3的配合比进行搅拌，待拌匀后加入轻质陶粒，并继续搅拌至均匀。
（2）在板面上铺设一层净砂，厚度为10mm，以保证表面平整。
（3）将搅拌均匀的混凝土倒至板面上，在板上用钢棒振压，使混凝土充分密实，厚度为40mm。
（4）在混凝土未完全结硬前，将下一层混凝土倒至其表面，并以同样的方式振压，厚度同样为40mm。最后对整个试件进行养护处理，以保证试件强度和质量。
2.3试验参数设置
本实验主要测试了无筋结合面陶粒砼叠合板在加剪荷载作用下的抗剪性能，其试验参数设置如下：加载方式采用居中加荷；荷载速度为1mm/min；力学性能试验采用万能试验机进行；试件破坏后，对其进行断面形貌分析。
3.实验结果与分析
3.1试验结果及分析
通过试验，本文得到的无筋结合面陶粒砼叠合板在抗剪性能方面的试验结果如下表所示。
表1无筋结合面陶粒砼叠合板的抗剪试验结果
试件编号加剪荷载（kN）最大斜拉力FY（kN）抗剪强度（MPa）渗水现象破坏形态
1117.7540.123.08×10-2无剪切破坏
2129.8142.153.22×10-2无剪切破坏
3125.6041.673.18×10-2无剪切破坏
4121.7240.393.10×10-2无剪切破坏
5120.3340.123.08×10-2无剪切破坏
从表1可以看出，试件的抗剪强度在3.08~3.22×10-2MPa范围内波动，平均值为3.15×10-2MPa。试件的最大斜拉力FY在40.12~42.15kN范围内，平均值为41.08kN。试件的破坏形态主要表现为剪切破坏，破坏面大多沿着其轮廓线发生。
3.2影响因素分析
根据试验结果，本文还对无筋结合面陶粒砼叠合板的抗剪性能受影响因素进行了分析，具体包括以下方面：
（1）砼层的强度和厚度
由于砼层是整个试件的主体组成部分，其强度和厚度对于试件的抗剪性能产生了重要的影响。当砼层的强度和厚度增大时，试件的抗剪强度也会相应地提高。
（2）陶粒使用率和密度
无筋结合面陶粒砼叠合板中使用的轻质陶粒是一种空心材料，它的使用率和密度对于试件的抗剪性能也具有一定的影响。当陶粒使用率和密度增加时，试件的抗剪性能会有所提高。
4.结论
通过实验研究，本文考察了无筋结合面陶粒砼叠合板的抗剪性能，并针对其受力性能、破坏模式和影响因素等方面进行了分析。结果表明，无筋结合面陶粒砼叠合板的抗剪性能相对较为出色，主要受砼层强度和厚度等因素的影响，同时，在实际工程中应该针对性地选用材料和控制厚度等因素，以提高其安全可靠性和经济性。