2015 年第11期 玻璃钢/复合材料 18 预制夹芯保温墙体保温连接件研究现状 万朝阳，陈国新 （新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐830052） 摘要：介绍了预制夹芯保温墙体中保温连接件的相关特性总结了国内外保温连接件力学性能、保温连接件与混凝土锚 固性能影响因素研究现状参考相关规范并确定保温连接件应用技术要求对保温连接件研究方向进行了展望 关键词：预制夹芯保温墙体；保温连接件；FRP;力学性能：锚固性能 中图分类号：TB332;TU528文献标识码：A文章编号：1003-0999（2015)11-0081-04 1引言 2保温连接件相关特性 当前我国外墙体保温的三种方式按照保温板在 保温连接件作为一种新型复合材料，它不仅导 墙体中位置的不同划分为内保温、外保温以及夹芯热系数低[（0.03-0.20W/（mK））、耐腐蚀性好、 保温.
由于外保温的耐火性能比较差、内保温减少 抗拉强度高（742-908MPa）、耐久性好还具有热膨 了室内的有效使用空间等缺点，限制了这两种保温 胀系数与混凝土（8-12×10/℃）相近以及自重轻 方式在工程中的推广和应用，夹芯保温墙体不仅具 等优点，保温连接件的导热系数低，可以避免 有承重、围护和保温功能，又能起到防火和抗腐蚀的 预制夹芯保温墙体在连接件和墙体连接部位发生热 作用因而夹芯保温墙体成为建筑外墙结构的发展 趋势.预制夹芯保温墙体是由内外叶钢筋混凝土 （冷）桥效应从而提高了墙体的保温性能-保温连 接件在混凝土碱性环境中耐腐蚀性能好增强了夹 墙板、中间保温层和保温连接件组成，是集承重、围 芯保温墙体的耐久性能.
热膨胀系数与钢筋混凝土 护和保温一体化的新型预制保温墙体.
保温连接 相近可以避免保温连接件与内、外叶钢筋混凝土墙 件连接内、外叶钢筋混凝土墙板和保温层对预制夹 板发生相对较大的滑动.
但保温连接件抗拉弹性模 芯保温墙体性能的提高和改善起至关重要的作用.
量小（约为钢材的23%）抗剪强度低（仅为抗拉 目前国内应用的保温连接件材料主要是纤维增强 强度的5%-20%）等缺点将导致内、外叶钢筋混凝 复合筋纤维增强复合筋由纤维和基体材料掺入适 土墙板在保温连接件处发生层间剪切破坏.
量辅助剂经拉挤工艺和特殊的表面处理所形成的 一种新型复合材料，纤维增强复合筋按照基体种类 不同划分为树脂、金属及陶瓷等：按照纤维种类划分 3保温连接件力学性能及与混凝土锚固性 为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维及玄武岩纤维等.
在 能研究现状 建筑结构中常用的有玻璃纤维增强复合筋（GFRP）、 3.1保温连接件力学性能研究 玄武岩纤维增强复合筋（BFRP）、碳纤维增强复合筋 国内外学者对保温连接件常用的纤维增强复合 （CFRP）等.
按照连接件的结构形式不同划分有板 筋的抗拉性能、抗压性能、抗剪性能以及本构关系等 式FRP连接件、棒式FRP连接件以及格构式FRP 进行了较为系统的研究.
连接件三种.
本文对国内外保温连接件研究成果 SFeih等研究了高温对碳纤维复合筋力学 做了系统性梳理重点对保温连接件的力学性能、保 性能的影响发现随温度的升高碳纤维和树脂粘结 温连接件与混凝土的锚固性能进行研究和总结并 力下降导致碳纤维复合筋抗拉弹性模量呈现大幅 对预制夹芯保温墙体中保温连接件后期研究趋势和 下降趋势.
ElefaiA等研究了疲劳荷载作用下 方向进行展望 CFRP筋的力学性能结果表明初期施加循环荷载， 收码日期：2015-05-25 基金项目：国家“十二五”科技支撑计划课题（2013BAJ12B05）：新疆维吾尔自治区优秀青年科技创新人才培养项目（2014721012）： 中国科学院“西部之光”人才培养计划项目（RCPY201208） 作者简介：万朝阳（1991），男，硕士，主要从事复合材料方面研究.
通讯作者：陈国新（1978-，男，副救授，博士，主要从事新型建筑结构体系以及复合材料方面的研究，sjechge163.ccm. FRP/CM 2015. No. 11
82 预制夹芯保温墙体保温连接件研究现状 2015年11月 CFRP筋抗拉强度有明显提高，后期施加循环荷载，理、力学性能指标但对保温连接件在抗拉、抗剪、抗 CFRP筋抗拉强度无明显变化.
S.Kocaxza等试压受力过程中本构关系的数学表达模型研究较少， 验研究了GFRP筋的拉伸力学性能发现GFRP筋在对进一步研究保温连接件在夹芯保温复合墙体中的 受力过程中其抗拉弹性模量近似成线性，且为脆性 承载力缺乏一定的理论支撑 破坏， 3.2保温连接件与混凝土锚固性能影响因 在国内同济大学薛伟辰等对FRP连接件 素研究 加速老化后的抗拉性能、抗剪性能进行试验研究结 国外Galatin等研究了温度对FRP筋在混凝土 果表明随时间增加以及碱溶液温度上升到一定程 中粘结性能的影响结果表明FRP筋与混凝土之间 度时FRP连接件内部的纤维和基体树脂发生较明 的粘结强度随温度的增加量现明显的下降趋势[1.
显的分开现象，同时FRP连接件抗拉拔强度、抗剪 Roman研究认为当混凝土抗压强度等级在一定范围 切强度呈现明显下降的趋势.
同济大学杨佳林等[] 内时BFRP筋粘结强度平均值与混凝土立方体抗 研究了板式纤维增强复合筋的力学性能得出板式 压强度标准值的开方成正比例关系（.
Zenon等测 纤维增强复合筋的抗拉拔承载力是设计值的6.4 试了BFRP筋在混凝土中的粘结性能结果表明，当 倍抗剪切承载力是设计值的10.5倍，能够满足工 普通混凝土抗压强度标准值大于或等于30MPa时， 程设计的要求且具有较高的安全储备.
郑州大学李 主要由BFRP筋表面形状决定BFRP与混凝土之间 趁趁等试验研究了温度、FRP筋直径、FRP筋种 的粘结破坏形态²）.
F.AL-mahmoud等针对CFRP 类以及恒温时间等因素对FRP筋纵向拉伸性能的 筋与混凝土粘接性能进行研究发现FRP筋表面形 影响结果表明随着温度升高，FRP筋本构关系曲 状对粘接性能影响较大，带肋CFRP筋与混凝土极 线大致相似极限抗拉承载力下降趋势明显：随着 限粘接强度高于光圆CFRP筋与混凝土极限粘接 FRP筋直径减小FRP筋抗拉强度降低呈现明显趋 强度[ 势FRP筋弹性模量和极限应变无明显变化；随着恒 我国科研人员对不同影响因素条件下保温连接 温时间的增加，FRP筋发生热分解效应，FRP筋抗 件和混凝土之间的锚固性能进行了较为系统的研 拉强度降低.
高泉喜等研究工作环境对玻纤复 究.
管巧艳等对特定环境下FRP筋与混凝土的粘 合筋力学性能的影响得出在一定温度范围内玻纤 结性能进行研究结果表明FRP筋与混凝土的界面 复合筋力学性能与温度成反比关系-济南大学徐新 粘结强度以及受力过程中开裂荷载随冻融循环次数 生等[对FRP筋抗拉强度、弹性模量以及延伸率等 的增加呈明显下降的趋势[233].
东北林业大学张 主要力学性能指标和破坏形态进行试验研究结果 绍逸对BFRP筋与混凝土粘结锚固性能进行试验研 表明在受力过程中FRP筋抗拉强度曲线图符合正 究提出了BFRP筋与混凝土粘结滑移本构关系模 态分布曲线的规律；FRP筋没有较明显的屈服阶段，型 型；BFRP筋的受力过程分为四个阶段：微滑移阶 呈脆性破坏；和普通碳素钢相比FRP筋弹性模量和 段、滑移阶段、下降阶段以及残余应力阶段：在残余 延伸率两指标均较小，沈阳建筑大学孟宪宏等[ 应力阶段BFRP筋与混凝土的平均粘结强度呈周 对夹芯保温外墙板不同保温连接件型式的力学性能 期性衰减变化规律[.湖南大学方志等研究了不同 进行试验研究结果表明U型保温连接件主要在端 粘结介质对CFRP筋锚固性能的影响结果表明和 部以及根部受剪切导致试件发生破坏而V型保温 其他粘结介质相比活性粉末混凝土（RPC）对CFRP 连接件则主要在端部受剪切使试件产生破坏.
哈尔 筋锚具在RPC中的锚固性能影响最大，大连理 滨工业大学王晓璐等[对高温下GFRP筋力学性 工大学吴芳试验研究了玄武岩纤维筋与混凝土粘结 能进行了试验研究得出在一定温度区间随温度的 性能研究表明极限粘结强度与混凝土保护层厚度 升高树脂发生软化，导致GFRP筋的极限抗拉强度 并非线性关系当保护层厚度在一定范围内时粘结 降低 强度随着保护层厚度的增大而提高：随着锚固深度、 综上所述国内外学者对保温连接件材料本身 玄武岩纤维筋直径的增大，玄武岩纤维筋与混凝土 力学性能进行了大量研究，并确定了保温连接件物 之间的极限粘结强度明显降低[2] FRP/CM 2015. No. 11
2015年第11期 玻璃钢/复合材料 83 综上所述科研人员对保温连接件与混凝土之 5结论与展望 间的锚固性能进行了大量研究，表明锚固性能受混 保温连接件的物理、力学性能对墙体的耐久性 凝土立方体抗压强度、复合筋表面形状、冻融循环次 和结构的安全性有一定的影响，它与混凝土之间的 数、粘结介质种类以及混凝土保护层厚度等多种因 粘结锚固性能在多种因素耦合作用下关系着内外叶 素的影响通过提高混凝土立方体抗压强度、采用带 墙体的破坏形态.
预制混凝土夹芯保温墙体不仅耐 肋的复合筋、控制冻融循环次数、采用高性能混凝土 久性好、抗腐蚀性能强而且具有集承重、围护和保 以及加大保护层厚度等有效措施，可以增强保温连 温一体化等优点，但预制夹芯保温墙体有些性能研 接件与混凝土的粘结锚固性能.
究还不够完善.
因此预制夹芯保温墙体以及保温 连接件今后研究工作应着重在以下几个方面展开： 4保温连接件应用相关技术要求 ①保温连接件力学性能及与混凝土锚固性能的数学 上述文献研究学者研究了保温连接件力学性 公式建模与表达：②水平和竖向荷载共同作用下预 能、保温连接件与混凝土粘结锚固性能在工程应用 制夹芯保温墙体力学性能和破坏形态研究：③在满 过程中应参照规范确定保温连接件相关性能的技 足墙体安全性能和耐久性能的前提下，以经济指标 术指标要求.
美国ICC-ES协会颁布了《锚固于混凝 为约束条件保温连接件在墙体中的最优布置方式： 土中的纤维加固复合连接件验收标准（AC320）》技 ④夹芯保温墙体受火灾后开展对保温连接件、夹芯 术规范此规范规定了保温连接件的力学性能试验 保温墙体以及保温层修复后的夹芯保温墙体力学性 能和破坏形态研究.
通过对夹芯保温墙体以及保温 方法以及相关性能指标.
我国对于保温连接件的技 连接件今后研究工作的不断完善预制夹芯保温墙 术标准和规范还滞后于发达国家.
我国标准纤维 体将更好地被推广应用于建筑外墙保温体系中.
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