專利名稱：U型外包鋼再生混合梁及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混凝土廢棄物再生利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種包括廢棄混凝土塊的u 型外包鋼再生混合梁及其施工方法。
背景技術(shù)：
目前，我國舊有建筑拆除產(chǎn)生的混凝土固體廢棄物絕大部分都是直接運往郊外堆放， 而新建建筑需要的混凝土又完全采用新水泥、石子、河砂等材料配制而成。由此造成的危
害包括①廢棄物侵占土地，污染土壤和水體②過度開山采石破壞地表植被和原有地貌， 造成水土流失和生態(tài)環(huán)境惡化；③大量淘挖河砂毀壞河床和堤壩，危及河流安全；@水泥 生產(chǎn)消耗大量能源并造成嚴重環(huán)境污染。為此，如何科學利用舊有建筑拆除產(chǎn)生的混凝土 固體廢棄物，以盡量減少新建建筑對新水泥、石子、河砂等材料的消耗，已成為整個建筑 行業(yè)踐行"環(huán)保、節(jié)能、減排"國家戰(zhàn)略所亟待解決的問題。
再生骨料混凝土作為混凝土廢棄物的一種再利用途徑在國內(nèi)外均已得到一定程度的 研究，所謂再生骨料混凝土，就是將舊有建筑拆除所得的混凝土廢棄物，經(jīng)過破碎、篩分、 凈化等過程，獲取大量骨料尺度的顆粒，然后利用其配制而得的新混凝土。但是上述處理 不僅過程繁瑣，而且消耗大量能源，加之在再生骨料混凝土的配制過程中仍然需要耗費大 量水、水泥、砂石和能源，因此有必要尋求一種更為合理的混凝土廢棄物回收利用策略。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種U型外包鋼再生混合梁及其施 工方法，通過免除或簡化混凝土廢棄物再利用中的破碎、篩分、凈化等處理過程，從而節(jié) 省上述過程所消耗的大量能源，以及與廢棄混凝土塊體積相當?shù)脑偕橇匣炷僚渲扑?費的大量水、水泥、砂石和能源，最終以更少的能耗和資源消耗量對混凝土廢棄物進行回 收利用。
本發(fā)明的目的通過下述方法實現(xiàn)
一種U型外包鋼再生混合梁，其特征在于包括一個或多個廢棄混凝土塊、新混凝土
和u型外包鋼，所述廢棄混凝土塊位于u型外包鋼內(nèi)部，在廢棄混凝土塊與u型外包鋼
內(nèi)壁之間的空隙填滿新混凝土 。
上述的u型外包鋼再生混合梁中，所述廢棄混凝土塊為舊有結(jié)構(gòu)(如建筑物、構(gòu)筑
物、道路、橋梁或堤壩等)拆除所得的廢棄混凝土塊體。
上述的u型外包鋼再生混合梁中，所述廢棄混凝土塊為去除全部或部分鋼筋之后的
廢棄混凝土塊體。
上述的u型外包鋼再生混合梁中，所述多個廢棄混凝土塊間隔放置，之間填滿新混凝土。上述的u型外包鋼再生混合梁中，所述u型外包鋼為型鋼組合而成或鋼板組合而成。 上述的u型外包鋼再生混合梁中，所述u型外包鋼的側(cè)板上端外折或內(nèi)折。 上述的u型外包鋼再生混合梁中，所述新混凝土為天然骨料混凝土或再生骨料混凝土。
上述的U型外包鋼再生混合梁的施工方法包括如下步驟第一步將U型外包鋼作為
梁的模板與樓面板或屋面板的模板連接成一體；第二步在U型外包鋼內(nèi)部先澆注一層新 混凝土；第三步將廢棄混凝土塊和新混凝土交替置入U型外包鋼內(nèi)部，振搗使廢棄混凝 土塊分布于新混凝土中；第四步在樓面板或屋面板的模板內(nèi)放入樓面板或屋面板的鋼筋， 然后在樓面板或屋面板的模板內(nèi)澆注新混凝土，形成由U型外包鋼再生混合梁和鋼筋混 凝土樓面板或屋面板組成的現(xiàn)澆樓蓋或屋蓋。
上述的施工方法，第一步之前在U型外包鋼內(nèi)部的底面或側(cè)板上端外折或內(nèi)折部分 的上表面或U型外包鋼內(nèi)部的底面與側(cè)板上端外折或內(nèi)折部分的上表面沿梁長度方向間 隔布置若干栓釘連接件；第一步和第二步之間在U型外包鋼內(nèi)部布置若干縱向鋼筋；第 三步和第四步之間在U型外包鋼兩側(cè)板的上端外折或內(nèi)折部分之間沿梁長度方向間隔布 置若干連接件。
上述的施工方法，U型外包鋼再生混合梁的廢棄混凝土塊與新混凝土的質(zhì)量比為1: 4 1: 1。
采用上述技術(shù)方案，可以使本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(l)免除或簡化了 混凝土廢棄物再利用中的破碎、篩分、凈化等處理過程，從而節(jié)省了上述過程所消耗的大 量能源，以及與廢棄混凝土塊體積相當?shù)脑偕橇匣炷僚渲扑馁M的大量水、水泥、砂 石和能源，最終以更少的能耗和資源消耗量對混凝土廢棄物進行回收利用。(2)U型外包 鋼在U型外包鋼再生混合梁的施工制作過程中作為梁的模板，既節(jié)省了支模工序和施工
時間，又為廢棄混凝土塊的再生利用提供了便利的施工條件。(3)U型外包鋼對內(nèi)部填充 的混凝土有約束作用，可以增加截面的剛度和延性，而內(nèi)部填充的混凝土則可有效防止U 型外包鋼側(cè)板的局部屈曲。(4)在U型外包鋼內(nèi)部的底面或側(cè)板上端外折或內(nèi)折部分的 上表面或U型外包鋼內(nèi)部的底面與側(cè)板上端外折或內(nèi)折部分的上表面沿梁長度方向間隔 布置若干栓釘連接件，可提高U型外包鋼與混凝土的粘結(jié)能力。(5)在U型外包鋼兩側(cè) 板的上端外折或內(nèi)折部分之間沿梁長度方向間隔布置若干連接件，既可提高U型外包鋼 與混凝土的粘結(jié)能力，又對U型外包鋼側(cè)板的橫向外脹變形有約束作用。(6)在U型外 包鋼再生混合梁內(nèi)部布置若干縱向鋼筋可提高梁的整體抗彎能力。


圖1是當廢棄混凝土塊為兩段較大尺寸塊體時u型外包鋼再生混合梁的橫截面示意
圖2是圖1所示混合梁中布置有栓釘連接件時的橫截面示意圖3是圖1所示混合梁中布置有鋼片連接件時的橫截面示意圖4是圖1所示混合梁中布置有縱向鋼筋時的橫截面示意圖5是圖1所示混合梁中U型外包鋼側(cè)板上端無外折時的橫截面示意圖；圖6是圖1所示混合梁的A-A向剖面示意圖7是當廢棄混凝土塊為若干小尺寸塊體時U型外包鋼再生混合梁的橫截面示意圖8是圖7所示混合梁中布置有栓釘連接件時的橫截面示意圖9是圖7所示混合梁中布置有鋼片連接件時的橫截面示意圖10是圖7所示混合梁中布置有縱向鋼筋時的橫截面示意圖11是圖7所示混合梁中U型外包鋼側(cè)板上端無外折時的橫截面示意圖12是圖7所示混合梁的A-A向剖面示意圖。
圖中示出1、U型外包鋼2、新混凝土 3、樓面板或屋面板4、廢棄混凝土塊5、' 栓釘連接件6、鋼片連接件7、縱向鋼筋8、 U型外包鋼側(cè)板上端的外折部分
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施作進一步的描述。
如圖1 12所示， 一種U型外包鋼再生混合梁，包括U型外包鋼1、新混凝土2、樓 面板或屋面板3、廢棄混凝土塊4、栓釘連接件5、鋼片連接件6、縱向鋼筋7、 U型外包 鋼側(cè)板上端的外折部分8。
當廢棄混凝土塊為兩段較大尺寸塊體時，U型外包鋼再生混合梁的橫截面示意圖見圖 1, U型外包鋼的側(cè)板上端外折。此時，若在U型外包鋼內(nèi)部的底面與側(cè)板上端外折部分 的上表面沿梁長度方向間隔布置有若干栓釘連接件，橫截面示意圖見圖2，若在U型外包 鋼兩側(cè)板的上端外折部分之間沿梁長度方向間隔布置若干鋼片連接件，橫截面示意圖見圖 3,若在U型外包鋼內(nèi)部布置兩根縱向鋼筋，橫截面示意圖見圖4。
當廢棄混凝土塊為兩段較大尺寸塊體且U型外包鋼側(cè)板上端無外折時，U型外包鋼 再生混合梁的橫截面示意圖見圖5。
圖6是圖1的A-A向剖面示意圖。1為U型外包鋼，兩段廢棄混凝土塊4均位于U 型外包鋼1內(nèi)部且相互之間以新混凝土2間隔無接觸(具體施工過程中，可通過在U型 外包鋼1底部先澆注新混凝土 2使廢棄混凝土塊4與U型外包鋼1底板隔開無接觸)，新 混凝土 2填滿廢棄混凝土塊4與U型外包鋼1內(nèi)壁之間的空隙。當實施例中廢棄混凝土 塊為一段或多段較大尺寸塊體時與為兩段較大尺寸塊體時的情形類似。
當廢棄混凝土塊為若干小尺寸塊體時，U型外包鋼再生混合梁的橫截面示意圖見圖7， U型外包鋼的側(cè)板上端外折。此時，若在U型外包鋼內(nèi)部的底面與側(cè)板上端外折部分的 上表面沿梁長度方向間隔布置有若干栓釘連接件，橫截面示意圖見圖8，若在U型外包鋼 兩側(cè)板的上端外折部分之間沿梁長度方向間隔布置若干鋼片連接件，橫截面示意圖見圖 9，若在U型外包鋼內(nèi)部布置兩根縱向鋼筋，橫截面示意圖見圖IO。
當廢棄混凝土塊為若干小尺寸塊體且U型外包鋼側(cè)板上端無外折時U型外包鋼再生 混合梁的橫截面示意圖見圖11。
圖12是圖7的A-A向剖面示意圖。1為U型外包鋼，若干廢棄混凝土塊4分布于新 混凝土 2中，共同澆注于U型外包鋼1內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，還可以開發(fā)一系列的實施例，如U型外包鋼可以是型鋼焊接組200810199089.3
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合而成或鋼板焊接而成，u型外包鋼兩側(cè)板的上端外折或內(nèi)折部分之間沿梁長度方向間隔
布置的連接件可以是鋼片連接件、型鋼連接件、鋼筋連接件等。本發(fā)明的保護范圍并不局 限于上述實施例表述的范圍。
上述實施例的一種施工方法為第一步將u型外包鋼作為梁的模板與樓面板或屋面板
的模板連接成一體；第二步在U型外包鋼內(nèi)部先澆注一層新混凝土；第三步將廢棄混凝 土塊和新混凝土交替置入U型外包鋼內(nèi)部，振搗使廢棄混凝土塊分布于新混凝土中；第 四步在樓面板或屋面板的模板內(nèi)放入樓面板或屋面板的鋼筋，然后在樓面板或屋面板的模
板內(nèi)澆注新混凝土，形成由u型外包鋼再生混合梁和鋼筋混凝土樓面板或屋面板組成的
現(xiàn)澆樓蓋或屋蓋。
上述實施例的一種施工方法為第一步在u型外包鋼內(nèi)部的底面與側(cè)板上端外折部分
的上表面沿梁長度方向間隔布置若干栓釘連接件，如圖2、圖8所示；第二步將U型外包 鋼作為梁的模板與樓面板或屋面板的模板連接成一體；第三步在U型外包鋼內(nèi)部的底部 布置兩根縱向鋼筋，如圖4、圖10所示；第四步在U型外包鋼內(nèi)部先澆注一層新混凝土；
第五步將廢棄混凝土塊和新混凝土交替置入u型外包鋼內(nèi)部，振搗使廢棄混凝土塊分布
于新混凝土中；第六步在U型外包鋼兩側(cè)板的上端外折部分之間沿梁長度方向間隔布置 若干鋼片連接件，如圖3、圖9所示；第七步在樓面板或屋面板的模板內(nèi)放入樓面板或屋
面板的鋼筋，在樓面板或屋面板的模板內(nèi)澆注新混凝土，形成由u型外包鋼再生混合梁
和鋼筋混凝土樓面板或屋面板組成的現(xiàn)澆樓蓋或屋蓋。
權(quán)利要求
1、一種U型外包鋼再生混合梁，其特征在于包括一個或多個廢棄混凝土塊、新混凝土和U型外包鋼，所述廢棄混凝土塊位于U型外包鋼內(nèi)部，在廢棄混凝土塊與U型外包鋼內(nèi)壁之間的空隙填滿新混凝土。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型外包鋼再生混合梁，其特征在于所述廢棄混凝土塊為 舊有建筑物、構(gòu)筑物、道路、橋梁或堤壩拆除所得的廢棄混凝土塊體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的U型外包鋼再生混合梁，其特征在于所述廢棄混凝土塊為 去除全部或部分鋼筋之后的廢棄混凝土塊體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的U型外包鋼再生混合梁，其特征在于所述多個廢棄混凝土 塊間隔放置，之間填滿新混凝土。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項所述的U型外包鋼再生混合梁，其特征在于所述U型 外包鋼為型鋼組合而成或鋼板組合而成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的U型外包鋼再生混合梁，其特征在于所述U型外包鋼的側(cè) 板上端外折或內(nèi)折。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的U型外包鋼再生混合梁，其特征在于所述新混凝土為天然 骨料混凝土或再生骨料混凝土。
8、 權(quán)利要求1 7任一項所述的U型外包鋼再生混合梁的施工方法，其特征在于包 括如下步驟第一步將U型外包鋼作為梁的模板與樓面板或屋面板的模板連接成一體； 第二步在U型外包鋼內(nèi)部先澆注一層新混凝土；第三步將廢棄混凝土塊和新混凝土交替 置入U型外包鋼內(nèi)部，振搗使廢棄混凝土塊分布于新混凝土中；第四步在樓面板或屋面 板的模板內(nèi)放入樓面板或屋面板的鋼筋，然后在樓面板或屋面板的模板內(nèi)澆注新混凝土， 形成由U型外包鋼再生混合梁和鋼筋混凝土樓面板或屋面板組成的現(xiàn)澆樓蓋或屋蓋。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的施工方法，其特征在于第一步之前在U型外包鋼內(nèi)部的底 面或側(cè)板上端外折或內(nèi)折部分的上表面或U型外包鋼內(nèi)部的底面與側(cè)板上端外折或內(nèi)折 部分的上表面沿梁長度方向間隔布置若干栓釘連接件；第一步和第二步之間在U型外包 鋼內(nèi)部布置若干縱向鋼筋；第三步和第四步之間在U型外包鋼兩側(cè)板的上端外折或內(nèi)折 部分之間沿梁長度方向間隔布置若干連接件。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的施工方法，其特征在于所述U型外包鋼再生混合梁 的廢棄混凝土塊與新混凝土的質(zhì)量比為h 4 1: 1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種U型外包鋼再生混合梁及其施工方法，U型外包鋼再生混合梁包括一個或多個廢棄混凝土塊、新混凝土和U型外包鋼，廢棄混凝土塊位于U型外包鋼內(nèi)部，在廢棄混凝土塊與U型外包鋼內(nèi)壁之間的空隙填滿新混凝土。所述方法包括將U型外包鋼作為梁的模板與樓面板或屋面板的模板連接成一體；在U型外包鋼內(nèi)部先澆注一層新混凝土，然后將廢棄混凝土塊和新混凝土交替置入U型外包鋼內(nèi)部，振搗使廢棄混凝土塊分布于新混凝土中；在樓面板或屋面板的模板內(nèi)放入樓面板或屋面板的鋼筋，在樓面板或屋面板的模板內(nèi)澆注新混凝土。本發(fā)明可節(jié)省混凝土廢棄物的破碎、篩分、凈化等過程及其所消耗的大量能源。
文檔編號E04C3/293GK101418631SQ200810199089
公開日2009年4月29日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者偉 劉, 劉瓊祥, 波 吳, 喆 許 申請人:華南理工大學