本發(fā)明屬于建筑材料及其制作方法的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板及其安裝方法。
背景技術(shù):
在鋼筋混凝土高層建筑物中,傳統(tǒng)的混凝土樓蓋約占結(jié)構(gòu)自重的50-60%,其造價(jià)約占土建總造價(jià)的20-30%,可見對(duì)于整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)而言減低樓蓋自重和造價(jià)十分重要。目前,傳統(tǒng)樓蓋的形式通常為帶柱帽或肋形梁板的實(shí)心樓板,結(jié)構(gòu)自重大,鋼筋使用量大;且在施工過程中需現(xiàn)場鋪設(shè)大量的木材做底模和支撐材料,存在模板消耗量大、利用率低、周轉(zhuǎn)費(fèi)用高;拆裝過程中耗人力耗工期等不利因素。與此同時(shí),傳統(tǒng)樓蓋具有外形不美觀需吊頂;占用樓層空間大,管線安裝不便等缺點(diǎn)。為克服傳統(tǒng)樓板所帶來的問題,現(xiàn)澆空心樓蓋逐漸盛行,即在樓板內(nèi)部放置埋入式內(nèi)膜,在減輕結(jié)構(gòu)自重,節(jié)省材料同時(shí)提高抗震性能,但仍存在相關(guān)問題:1)施工工藝復(fù)雜,難度大,且對(duì)對(duì)施工質(zhì)量要求高;2)內(nèi)膜一般為長方體發(fā)泡塑料等非再生材料,不能實(shí)現(xiàn)廢物再利用,且作為模板不能利用自身強(qiáng)度和剛度;3)模板的搭設(shè)和拆除耗工耗時(shí),易造成施工緩慢,工程成本增加等問題。
纖維編織網(wǎng)增強(qiáng)混凝土(textilereinforcedconcrete,trc)作為一種新型水泥基復(fù)合材料,采用抗拉強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)的非金屬纖維材料編織成網(wǎng)替代傳統(tǒng)增強(qiáng)材料(如鋼筋),具有優(yōu)良的力學(xué)特性、耐久性能,沖擊性能和控制裂縫的能力;是近年來新型復(fù)合材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。該種材料不僅可制作預(yù)制管(已在申請(qǐng)專利號(hào)cn103244755a的專利中申請(qǐng)公開)和永久性梁模板(已在申請(qǐng)專利號(hào)cn103266760a的專利中申請(qǐng)公開),且可用于修復(fù)加固惡劣環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)(已在申請(qǐng)專利號(hào)cn103993752a的專利中申請(qǐng)公開),但該種材料在樓板方面的應(yīng)用方面仍處于空白。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板的制作方法,旨在克服傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板的缺陷,減輕結(jié)構(gòu)的自重,減少樓板的設(shè)計(jì)高度,節(jié)約建筑成本,并減少現(xiàn)澆樓板搭設(shè)模板支架等工序,提高施工效率,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明公開的技術(shù)方案如下:
所述配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板包括預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板,其制作方法如下:
a、浸漬纖維編織網(wǎng):固定纖維編織網(wǎng),在除需彎折部分外的表面上涂抹環(huán)氧樹脂,待24h后環(huán)氧樹脂固化后使用;
b、制備砂漿:將砂漿攪拌均勻,最后加入短切纖維,再攪拌4-7min,制得外摻短切纖維的砂漿;
c、下半部分的澆筑:在特制模具中澆筑一層外摻短切纖維的砂漿,抹平后先平鋪一層已浸漬過環(huán)氧樹脂的下部纖維編織網(wǎng),張緊并固定所述纖維編織網(wǎng)后再澆筑一層外摻短切纖維的砂漿,直至布設(shè)纖維編織網(wǎng)的層數(shù)達(dá)到實(shí)際工程的需要,即完成預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板下半部分的澆筑;
d、上半部分的澆筑:將除需彎折部分外浸漬過環(huán)氧樹脂的上部纖維編織網(wǎng)彎折成m形,修剪兩側(cè)多余的纖維編織網(wǎng),并放置在步驟c已澆筑完成下半部分的預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板上;
e、安裝頂模,所述頂模呈m形,所述頂模設(shè)于預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板上,與下半部分的預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板形成空腔,將空心方柱插入所述空腔內(nèi);在頂模和方柱的前方和后方分別安裝帶有凹槽的側(cè)模,所述側(cè)模表面有凹槽,所述側(cè)模與頂模和方柱的輪廓形狀相一致,所述側(cè)模與頂模緊形成封閉模腔;所述空心方柱底部放置相同厚度的墊塊。
f、從頂模上側(cè)的凸起楞條處澆筑外摻短切纖維的砂漿,砂漿流動(dòng)性良好,輕微振搗后即可完成型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板的澆筑。澆筑成型后蒸汽養(yǎng)護(hù)2d后脫模,脫模后繼續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)28天后形成型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板。
在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案:所述纖維編織網(wǎng)為碳纖維、芳族聚酰胺纖維,耐堿玻璃纖維、玄武巖纖維、聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維編織網(wǎng)或由以上兩種混編成的纖維編織網(wǎng);短切纖維包括:聚乙烯纖維,碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、聚乙烯醇纖維及芳綸纖維中的一種或者幾種;砂漿的組成成分包括水、減水劑、石英砂及膠凝材料。
所述的短切纖維的長度在5~15mm之間,摻量在0.1~1.5%之間;所述的砂漿中各組分質(zhì)量比為水泥:水:粉煤灰:硅灰:減水劑:粗砂:細(xì)砂=1:(0.45~0.55):(0.3~0.36):(0.05~0.1):(0.006~0.01):(0.9~1.0):(1.8~2.0),其中粗砂和細(xì)砂的粒徑范圍分別為0.6~1.2mm和0~0.6mm。
所述頂模表面的凹槽,深度不超過3mm,脫模后所述樓板上部呈現(xiàn)凹凸型。
型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板的保護(hù)層厚度可控制在3-10mm之間,纖維編織網(wǎng)層間距可控制在4-8mm之間,空腔尺寸可根據(jù)實(shí)際工程需要進(jìn)行調(diào)整。在工廠中完成所述型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板的成型工藝和養(yǎng)護(hù)工藝后進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)輸和吊裝,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化預(yù)制生產(chǎn)。
本發(fā)明還包括一種配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板,包括預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板、細(xì)石混凝土層;所述預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板由纖維編織網(wǎng),短切纖維和砂漿澆筑而成,所述預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板上部為凹凸型,所述型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板下部為平板狀,所述型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板上部與下部形成空腔;
所述纖維編織網(wǎng)布設(shè)在型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板的內(nèi)部,所述纖維編織網(wǎng)彎折成與預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板相適配的凹凸型;
所述預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板還包括頂模和側(cè)模,所述頂模設(shè)于預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板上,所述頂模的前方和后方分別安裝帶有凹槽的側(cè)模,所述側(cè)模與頂模緊形成封閉模腔;
所述型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板下部的纖維編織網(wǎng)張緊后水平布置一層或多層。
進(jìn)一步的,所述側(cè)模與頂模和方柱的輪廓形狀相一致,所述側(cè)模表面有凹槽;
進(jìn)一步的,所述纖維編織網(wǎng)彎凹凸型中的深度不超過3mm,所述型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板的下部的厚度可控制在3-10mm之間,纖維編織網(wǎng)層間距可控制在4-8mm之間。下部纖維編織網(wǎng)布設(shè)的層數(shù)可根據(jù)實(shí)際工程需要調(diào)整。
進(jìn)一步的,所述凝土樓板還設(shè)有防水找平層,所述防水找平層包括外摻短切纖維的砂漿。
進(jìn)一步的,所述配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板還設(shè)有鋼筋,所述鋼筋包括底部橫向鋼筋、中部橫向和縱向鋼筋。
進(jìn)一步的,所述頂模上部凸起處均大部開口,并保持必要的橫向連接,便于從開口處澆筑砂漿。
在工廠中完成所述型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板的成型工藝和養(yǎng)護(hù)工藝,最后進(jìn)行統(tǒng)一的運(yùn)輸和吊裝,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化預(yù)制生產(chǎn)。
本發(fā)明還包括一種配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板的安裝方法,所述配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板的澆筑過程如下:取樓板的短跨方向作為所述的預(yù)制多空腔纖維混凝土薄板的長度方向,吊放預(yù)制多空腔纖維混凝土薄板,布滿整個(gè)樓板層;
預(yù)制薄板之間的側(cè)向拼縫處采用嵌扣方式連接,第一連接部位設(shè)置扣合用的凹槽,第二連接部位設(shè)置扣合用的凸起;在空腔左右兩側(cè)布設(shè)樓板的橫向鋼筋;在空腔的上表面通過綁扎布設(shè)樓板的縱向鋼筋和橫向鋼筋;最后澆筑細(xì)石混凝土,澆筑時(shí)采用分層自然流淌連續(xù)澆筑法,澆筑完畢后用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù),并定期灑水養(yǎng)護(hù)直至齡期。
本發(fā)明的配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板澆筑完畢后型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板和上部細(xì)石鋼筋混凝土形成一整體,無需拆模工序。
進(jìn)一步的,配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板澆筑后,還可在所述樓板上部澆筑外摻纖維的砂漿并按需布設(shè)纖維編織網(wǎng),最后澆筑外摻短切纖維的砂漿并抹面找平,即完成防水找平層的澆筑。所述的防水找平層,由于纖維編織網(wǎng)、外摻短切纖維和致密砂漿的存在,具有較好的防水性。
本發(fā)明的優(yōu)異效果是:本發(fā)明所述與傳統(tǒng)現(xiàn)澆樓板相比,充分利用了纖維編織網(wǎng)混凝土的薄壁輕質(zhì)、承載力高、控裂能力強(qiáng)和耐久性好等優(yōu)點(diǎn),使得所述樓板具有重量輕、設(shè)計(jì)高度低、承載力高、耐久性好等特征。與此同時(shí),所述樓板中的型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板不僅作為樓板的下部保護(hù)層和受拉層,還兼具模板作用,在施工過程中無需拆模工序,節(jié)約模板材料、降低施工成本,提高施工效率;同時(shí),所述樓板的多空腔空心構(gòu)造不僅利于管線安裝,且能降低結(jié)構(gòu)自重,節(jié)約混凝土使用量;外摻短切纖維砂漿的良好流動(dòng)性使得所述樓板外觀平整美觀,無需吊頂。
附圖說明:
圖1是本發(fā)明的樓板安裝成型后的示意圖。
圖2(a)是本發(fā)明的樓板成型后的側(cè)視圖。
圖2(b)是圖2(a)的a-a剖視圖。
圖3(a)、3(b)、3(c)、3(d)、3(e)是本發(fā)明的m型上部纖維編織網(wǎng)的制作過程。
圖4(a)、4(b)、4(c)、4(d)是本發(fā)明的型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板下半部分澆筑過程的示意圖。
圖5(a)、5(b)、5(c)是本發(fā)明的型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板上半部分澆筑過程的示意圖。
圖中出現(xiàn)的標(biāo)號(hào)依次為:1是上部的纖維編織網(wǎng),2是下部的纖維編織網(wǎng),3是預(yù)制空腔,4是薄板表面的凸起楞條,5是薄板側(cè)向拼縫處的嵌扣連接構(gòu)造,6是型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板,7是底部橫向鋼筋,8是中部橫向鋼筋,9是中部橫向鋼筋,10是細(xì)石混凝土層,11是防水找平層,12是防水找平層中的纖維編織網(wǎng),13是張網(wǎng)過程中施加外力的方向,14是用于纖維編織網(wǎng)浸漬環(huán)氧樹脂的特制模具,15是用于澆筑型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板下半部分的預(yù)留了扣合用凸起和凹槽的模具,16是澆筑的外摻短切纖維的砂漿,17是澆筑好的型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板下半部分,18是頂模,19是空心方柱,20是鋁制方柱的墊塊,21是帶有凹槽的側(cè)模。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述說明本發(fā)明的實(shí)例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)例僅用于解釋本發(fā)明,并不限定本發(fā)明。
本實(shí)例所述的一種配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板如圖1所示,樓板從下至上由型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板6、現(xiàn)澆細(xì)石鋼筋混凝土加強(qiáng)層10和防水找平層11組成,所述樓板的側(cè)視圖和剖面圖見圖2(a)~(b)。
所述型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板由纖維編織網(wǎng)、短切纖維和砂漿組成,所述纖維編織網(wǎng)優(yōu)選的種類包括:碳纖維、芳族聚酰胺纖維,耐堿玻璃纖維、玄武巖纖維、聚乙烯纖維、聚乙烯醇纖維編織網(wǎng),或由以上纖維混編成的纖維編織網(wǎng);優(yōu)選的短切纖維包括:聚乙烯纖維,碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、聚乙烯醇纖維、芳綸纖維及鋼纖維中的一種或者幾種;優(yōu)選的砂漿的組成成分包括水、減水劑、石英砂及其他膠凝材料。
優(yōu)選的砂漿中各組分質(zhì)量比為水泥:水:粉煤灰:硅灰:減水劑:粗砂:細(xì)砂=1:(0.45~0.55):(0.3~0.36):(0.05~0.1):(0.006~0.01):(0.9~1.0):(1.8~2.0),其中粗砂和細(xì)砂的粒徑范圍分別為0.6~1.2mm和0~0.6mm。
上部的纖維編織網(wǎng)的制作過程如圖3(a)~(e)所示,用特制模具14將所需尺寸的纖維編織網(wǎng)固定,在除彎折部分外的表面涂抹環(huán)氧樹脂,待24h環(huán)氧樹脂固化后彎折成m形,形成上部的形纖維編織網(wǎng)1。
然后進(jìn)行型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板6的澆筑,如圖4(a)~(d)所示,按質(zhì)量比稱出相應(yīng)砂漿的組成成分,攪拌均勻后,加入短切纖維,快速攪拌4-7min,制得外摻短切纖維的砂漿;在特制模具15中澆筑一層外摻短切纖維的砂漿16,抹平后先平鋪一層已浸漬好環(huán)氧樹脂的下部纖維編織網(wǎng)2,張緊并固定后再澆筑一層外摻短切纖維的砂漿16,即完成型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板下半部分17的澆筑步驟。
型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板剩余部分的澆筑步驟如圖5(a)~(c)所示。修剪上部的m形纖維編織網(wǎng)1,并放置于已澆筑完成的下半部分構(gòu)件17上;安裝頂模18,所述頂模設(shè)于預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板上,與下半部分的預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板形成空腔3,空腔內(nèi)部分別橫向放置兩個(gè)表層涂抹潤滑油的空心方柱19,并在空心方柱的底部放置相同厚度的墊塊20;安裝帶有凹槽的側(cè)模21,側(cè)模21與頂模18之間形成封閉模腔;從頂模18上側(cè)的凸起楞條處澆筑外摻短切纖維的砂漿16,輕微振搗后即可完成型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板6的澆筑過程;澆筑成型后蒸汽養(yǎng)護(hù)2d后脫模,養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行統(tǒng)一運(yùn)輸和吊裝。所用頂模18表觀凹凸不平,上部凸起處均開口,并保持必要的橫向連接,如圖5(a)所示。
吊裝過程中,取樓板的短跨方向作為所述的預(yù)制多空腔纖維混凝土薄板的長度方向,吊放型預(yù)制多空腔纖維編織網(wǎng)混凝土薄板,布滿整個(gè)樓板層;預(yù)制薄板之間的側(cè)向拼縫處采用嵌扣方式5連接,如圖2(b);在空腔左右兩側(cè)布設(shè)樓板的橫向鋼筋7;在空腔的上表面通過綁扎布設(shè)樓板的橫向鋼筋8和縱向鋼筋9;最后澆筑細(xì)石混凝土10,并定期灑水養(yǎng)護(hù)直至齡期,見圖1。
待樓板主體結(jié)構(gòu)施工完成后,在所述樓板上部澆筑外摻纖維的砂漿16并布設(shè)一層纖維編織網(wǎng)12,最后澆筑外摻短切纖維的砂漿16并抹面找平,完成防水找平層11的澆筑,以上為所述配筋式纖維編織網(wǎng)混凝土樓板的全部澆筑過程。