CN106968378B - 一种配筋式纤维编织网混凝土楼板及其制作方法和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种配筋式纤维编织网混凝土楼板及其制作方法和安装方法，包括型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板、细石钢筋混凝土加强层和防水找平层。预制多空腔纤维编织网混凝土薄板由纤维编织网、短切纤维和砂浆组成。安装过程中，取楼板的短跨方向作为预制多空腔纤维混凝土薄板的长度方向，预制多空腔纤维混凝土薄板作为楼板模板使用，浇筑成型后兼做该楼板的下部保护层和受拉层，保护层厚度不受限制，节约层高，承受相应的荷载，可降低施工成本，加快施工进度。本发明楼板承载力高、耐久性好、控裂性能好，所需混凝土量少、成本低。所述的楼板浇筑工艺简单、施工效率高。

Description

一种配筋式纤维编织网混凝土楼板及其制作方法和安装方法

技术领域

本发明属于建筑材料及其制作方法的技术领域，具体涉及一种配筋式纤维编织网混凝土楼板及其安装方法。

背景技术

在钢筋混凝土高层建筑物中，传统的混凝土楼盖约占结构自重的50-60％，其造价约占土建总造价的20-30％，可见对于整个建筑结构而言减低楼盖自重和造价十分重要。目前，传统楼盖的形式通常为带柱帽或肋形梁板的实心楼板，结构自重大，钢筋使用量大；且在施工过程中需现场铺设大量的木材做底模和支撑材料，存在模板消耗量大、利用率低、周转费用高；拆装过程中耗人力耗工期等不利因素。与此同时，传统楼盖具有外形不美观需吊顶；占用楼层空间大，管线安装不便等缺点。为克服传统楼板所带来的问题，现浇空心楼盖逐渐盛行，即在楼板内部放置埋入式内膜，在减轻结构自重，节省材料同时提高抗震性能，但仍存在相关问题：1)施工工艺复杂，难度大，且对对施工质量要求高；2)内膜一般为长方体发泡塑料等非再生材料，不能实现废物再利用，且作为模板不能利用自身强度和刚度；3)模板的搭设和拆除耗工耗时，易造成施工缓慢，工程成本增加等问题。

纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete，TRC)作为一种新型水泥基复合材料，采用抗拉强度高、耐腐蚀性强的非金属纤维材料编织成网替代传统增强材料(如钢筋)，具有优良的力学特性、耐久性能，冲击性能和控制裂缝的能力；是近年来新型复合材料领域的研究热点之一。该种材料不仅可制作预制管(已在申请专利号CN103244755A的专利中申请公开)和永久性梁模板(已在申请专利号CN103266760A的专利中申请公开)，且可用于修复加固恶劣环境中的混凝土结构(已在申请专利号CN103993752A的专利中申请公开)，但该种材料在楼板方面的应用方面仍处于空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配筋式纤维编织网混凝土楼板的制作方法，旨在克服传统现浇楼板的缺陷，减轻结构的自重，减少楼板的设计高度，节约建筑成本，并减少现浇楼板搭设模板支架等工序，提高施工效率，为实现上述目的，本发明公开的技术方案如下：

所述配筋式纤维编织网混凝土楼板包括预制多空腔纤维编织网混凝土薄板，其制作方法如下：

a、浸渍纤维编织网：固定纤维编织网，在除需弯折部分外的表面上涂抹环氧树脂，待24h后环氧树脂固化后使用；

b、制备砂浆：将砂浆搅拌均匀，最后加入短切纤维，再搅拌4-7min，制得外掺短切纤维的砂浆；

c、下半部分的浇筑：在特制模具中浇筑一层外掺短切纤维的砂浆，抹平后先平铺一层已浸渍过环氧树脂的下部纤维编织网，张紧并固定所述纤维编织网后再浇筑一层外掺短切纤维的砂浆，直至布设纤维编织网的层数达到实际工程的需要，即完成预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下半部分的浇筑；

d、上半部分的浇筑：将除需弯折部分外浸渍过环氧树脂的上部纤维编织网弯折成M形，修剪两侧多余的纤维编织网，并放置在步骤c已浇筑完成下半部分的预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上；

e、安装顶模，所述顶模呈M形，所述顶模设于预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上，与下半部分的预制多空腔纤维编织网混凝土薄板形成空腔，将空心方柱***所述空腔内；在顶模和方柱的前方和后方分别安装带有凹槽的侧模，所述侧模表面有凹槽，所述侧模与顶模和方柱的轮廓形状相一致，所述侧模与顶模紧形成封闭模腔；所述空心方柱底部放置相同厚度的垫块。

f、从顶模上侧的凸起楞条处浇筑外掺短切纤维的砂浆，砂浆流动性良好，轻微振捣后即可完成型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的浇筑。浇筑成型后蒸汽养护2d后脱模，脱模后继续洒水养护28天后形成型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：所述纤维编织网为碳纤维、芳族聚酰胺纤维，耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维编织网或由以上两种混编成的纤维编织网；短切纤维包括：聚乙烯纤维，碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维及芳纶纤维中的一种或者几种；砂浆的组成成分包括水、减水剂、石英砂及胶凝材料。

所述的短切纤维的长度在5～15mm之间，掺量在0.1～1.5％之间；所述的砂浆中各组分质量比为水泥：水：粉煤灰：硅灰：减水剂：粗砂：细砂＝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)，其中粗砂和细砂的粒径范围分别为0.6～1.2mm和0～0.6mm。

所述顶模表面的凹槽，深度不超过3mm，脱模后所述楼板上部呈现凹凸型。

型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的保护层厚度可控制在3-10mm之间，纤维编织网层间距可控制在4-8mm之间，空腔尺寸可根据实际工程需要进行调整。在工厂中完成所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的成型工艺和养护工艺后进行统一的运输和吊装，实现工业化预制生产。

本发明还包括一种配筋式纤维编织网混凝土楼板，包括预制多空腔纤维编织网混凝土薄板、细石混凝土层；所述预制多空腔纤维编织网混凝土薄板由纤维编织网，短切纤维和砂浆浇筑而成，所述预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上部为凹凸型，所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下部为平板状，所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上部与下部形成空腔；

所述纤维编织网布设在型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的内部，所述纤维编织网弯折成与预制多空腔纤维编织网混凝土薄板相适配的凹凸型；

所述预制多空腔纤维编织网混凝土薄板还包括顶模和侧模，所述顶模设于预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上，所述顶模的前方和后方分别安装带有凹槽的侧模，所述侧模与顶模紧形成封闭模腔；

所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下部的纤维编织网张紧后水平布置一层或多层。

进一步的，所述侧模与顶模和方柱的轮廓形状相一致，所述侧模表面有凹槽；

进一步的，所述纤维编织网弯凹凸型中的深度不超过3mm，所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的下部的厚度可控制在3-10mm之间，纤维编织网层间距可控制在4-8mm之间。下部纤维编织网布设的层数可根据实际工程需要调整。

进一步的，所述凝土楼板还设有防水找平层，所述防水找平层包括外掺短切纤维的砂浆。

进一步的，所述配筋式纤维编织网混凝土楼板还设有钢筋，所述钢筋包括底部横向钢筋、中部横向和纵向钢筋。

进一步的，所述顶模上部凸起处均大部开口，并保持必要的横向连接，便于从开口处浇筑砂浆。

在工厂中完成所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的成型工艺和养护工艺，最后进行统一的运输和吊装，实现工业化预制生产。

本发明还包括一种配筋式纤维编织网混凝土楼板的安装方法，所述配筋式纤维编织网混凝土楼板的浇筑过程如下：取楼板的短跨方向作为所述的预制多空腔纤维混凝土薄板的长度方向，吊放预制多空腔纤维混凝土薄板，布满整个楼板层；

预制薄板之间的侧向拼缝处采用嵌扣方式连接，第一连接部位设置扣合用的凹槽，第二连接部位设置扣合用的凸起；在空腔左右两侧布设楼板的横向钢筋；在空腔的上表面通过绑扎布设楼板的纵向钢筋和横向钢筋；最后浇筑细石混凝土，浇筑时采用分层自然流淌连续浇筑法，浇筑完毕后用塑料薄膜覆盖养护，并定期洒水养护直至龄期。

本发明的配筋式纤维编织网混凝土楼板浇筑完毕后型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板和上部细石钢筋混凝土形成一整体，无需拆模工序。

进一步的，配筋式纤维编织网混凝土楼板浇筑后，还可在所述楼板上部浇筑外掺纤维的砂浆并按需布设纤维编织网，最后浇筑外掺短切纤维的砂浆并抹面找平，即完成防水找平层的浇筑。所述的防水找平层，由于纤维编织网、外掺短切纤维和致密砂浆的存在，具有较好的防水性。

本发明的优异效果是：本发明所述与传统现浇楼板相比，充分利用了纤维编织网混凝土的薄壁轻质、承载力高、控裂能力强和耐久性好等优点，使得所述楼板具有重量轻、设计高度低、承载力高、耐久性好等特征。与此同时，所述楼板中的型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板不仅作为楼板的下部保护层和受拉层，还兼具模板作用，在施工过程中无需拆模工序，节约模板材料、降低施工成本，提高施工效率；同时，所述楼板的多空腔空心构造不仅利于管线安装，且能降低结构自重，节约混凝土使用量；外掺短切纤维砂浆的良好流动性使得所述楼板外观平整美观，无需吊顶。

附图说明：

图1是本发明的楼板安装成型后的示意图。

图2(a)是本发明的楼板成型后的侧视图。

图2(b)是图2(a)的A-A剖视图。

图3(a)、3(b)、3(c)、3(d)、3(e)是本发明的M型上部纤维编织网的制作过程。

图4(a)、4(b)、4(c)、4(d)是本发明的型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下半部分浇筑过程的示意图。

图5(a)、5(b)、5(c)是本发明的型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上半部分浇筑过程的示意图。

图中出现的标号依次为：1是上部的纤维编织网，2是下部的纤维编织网，3 是预制空腔，4是薄板表面的凸起楞条，5是薄板侧向拼缝处的嵌扣连接构造，6 是型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板，7是底部横向钢筋，8是中部横向钢筋， 9是中部横向钢筋，10是细石混凝土层，11是防水找平层，12是防水找平层中的纤维编织网，13是张网过程中施加外力的方向，14是用于纤维编织网浸渍环氧树脂的特制模具，15是用于浇筑型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下半部分的预留了扣合用凸起和凹槽的模具，16是浇筑的外掺短切纤维的砂浆，17是浇筑好的型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下半部分，18是顶模，19是空心方柱，20 是铝制方柱的垫块，21是带有凹槽的侧模。

具体实施方式

下面结合技术方案和附图详细叙述说明本发明的实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅用于解释本发明，并不限定本发明。

本实例所述的一种配筋式纤维编织网混凝土楼板如图1所示，楼板从下至上由型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板6、现浇细石钢筋混凝土加强层10和防水找平层11组成，所述楼板的侧视图和剖面图见图2(a)～(b)。

所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板由纤维编织网、短切纤维和砂浆组成，所述纤维编织网优选的种类包括：碳纤维、芳族聚酰胺纤维，耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维编织网，或由以上纤维混编成的纤维编织网；优选的短切纤维包括：聚乙烯纤维，碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维、芳纶纤维及钢纤维中的一种或者几种；优选的砂浆的组成成分包括水、减水剂、石英砂及其他胶凝材料。

优选的砂浆中各组分质量比为水泥：水：粉煤灰：硅灰：减水剂：粗砂：细砂＝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)，其中粗砂和细砂的粒径范围分别为0.6～1.2mm和0～0.6mm。

上部的纤维编织网的制作过程如图3(a)～(e)所示，用特制模具14将所需尺寸的纤维编织网固定，在除弯折部分外的表面涂抹环氧树脂，待24h环氧树脂固化后弯折成M形，形成上部的形纤维编织网1。

然后进行型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板6的浇筑，如图4(a)～(d)所示，按质量比称出相应砂浆的组成成分，搅拌均匀后，加入短切纤维，快速搅拌 4-7min，制得外掺短切纤维的砂浆；在特制模具15中浇筑一层外掺短切纤维的砂浆16，抹平后先平铺一层已浸渍好环氧树脂的下部纤维编织网2，张紧并固定后再浇筑一层外掺短切纤维的砂浆16，即完成型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下半部分17的浇筑步骤。

型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板剩余部分的浇筑步骤如图5(a)～(c)所示。修剪上部的M形纤维编织网1，并放置于已浇筑完成的下半部分构件17上；安装顶模18，所述顶模设于预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上，与下半部分的预制多空腔纤维编织网混凝土薄板形成空腔3，空腔内部分别横向放置两个表层涂抹润滑油的空心方柱19，并在空心方柱的底部放置相同厚度的垫块20；安装带有凹槽的侧模21，侧模21与顶模18之间形成封闭模腔；从顶模18上侧的凸起楞条处浇筑外掺短切纤维的砂浆16，轻微振捣后即可完成型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板6的浇筑过程；浇筑成型后蒸汽养护2d后脱模，养护28d 后进行统一运输和吊装。所用顶模18表观凹凸不平，上部凸起处均开口，并保持必要的横向连接，如图5(a)所示。

吊装过程中，取楼板的短跨方向作为所述的预制多空腔纤维混凝土薄板的长度方向，吊放型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板，布满整个楼板层；预制薄板之间的侧向拼缝处采用嵌扣方式5连接，如图2(b)；在空腔左右两侧布设楼板的横向钢筋7；在空腔的上表面通过绑扎布设楼板的横向钢筋8和纵向钢筋9；最后浇筑细石混凝土10，并定期洒水养护直至龄期，见图1。

待楼板主体结构施工完成后，在所述楼板上部浇筑外掺纤维的砂浆16并布设一层纤维编织网12，最后浇筑外掺短切纤维的砂浆16并抹面找平，完成防水找平层11的浇筑，以上为所述配筋式纤维编织网混凝土楼板的全部浇筑过程。

Claims (8)

1.一种配筋式纤维编织网混凝土楼板的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、浸渍纤维编织网：固定纤维编织网，并分两部分处理纤维编织网，全部涂抹环氧树脂和在除需弯折部分外的表面上涂抹环氧树脂，待环氧树脂固化后分别用于下部和上部浇筑过程中纤维编织网的使用；

b、制备砂浆：将砂浆搅拌均匀，最后加入短切纤维，再搅拌，制得外掺短切纤维的砂浆；

c、下部浇筑：在模具中浇筑一层外掺短切纤维的砂浆，抹平后先平铺一层已浸渍过环氧树脂的下部纤维编织网，张紧并固定所述纤维编织网后再浇筑一层外掺短切纤维的砂浆，布一层或重复布多层设纤维编织网，完成型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下部的浇筑；

d、将除需弯折部分外浸渍过环氧树脂的上部纤维编织网弯折成M形，修剪两侧多余的纤维编织网，并放置在步骤c已浇筑完成的下部型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上；

e、安装顶模：所述顶模呈M形，所述顶模设于型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上，与下半部分的型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板形成空腔，将空心方柱***所述空腔内；在顶模和方柱的前方和后方分别安装带有凹槽的侧模，所述侧模表面有凹槽，所述侧模与顶模和方柱的轮廓形状相一致，所述侧模与顶模紧形成封闭模腔；

f、从顶模上侧的凸起楞条处浇筑外掺短切纤维的砂浆，形成型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板；

g、上部浇筑：在空腔左右两侧布设楼板的横向钢筋，在空腔上表面凹凸处通过绑扎直接布设楼板的纵向钢筋和横向钢筋，浇筑细石混凝土后，按需布设浸渍环氧树脂的纤维编织网，最后浇筑外掺短切纤维的砂浆并抹面找平，即完成防水找平层的浇筑；

所述楼板中的型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板不仅作为楼板的下部保护层和受拉层，还兼具模板作用，在施工过程中无需拆模工序，外掺短切纤维砂浆的良好流动性使得所述楼板外观平整美观，无需吊顶。

2.如权利要求1所述的一种配筋式纤维编织网混凝土楼板的制作方法，其特征在于，所述纤维编织网为碳纤维、芳族聚酰胺纤维，耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯纤维、聚乙烯醇纤维编织网或由以上两种混编成的纤维编织网；短切纤维包括：聚乙烯纤维，碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维及芳纶纤维中的一种或者几种；砂浆的组成成分包括水、减水剂、石英砂及胶凝材料。

3.如权利要求1所述的一种配筋式纤维编织网混凝土楼板的制作方法，其特征在于，所述的短切纤维的长度在5~15mm之间，掺量在0.1~1.5%之间；所述的砂浆中各组分质量比为水泥：水：粉煤灰：硅灰：减水剂：粗砂：细砂= 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），其中粗砂和细砂的粒径范围分别为0.6~1.2mm和0~0.6mm。

4.如权利要求1所述的一种配筋式纤维编织网混凝土楼板的制作方法，其特征在于，所述顶模表面的凹槽，深度不超过3mm，脱模后所述楼板上部呈现凹凸型。

5.一种采用权利要求1所述制作方法制作的配筋式纤维编织网混凝土楼板，其特征在于，包括下部型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板、上部纤维编织网混凝土层；所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板由纤维编织网，短切纤维和砂浆浇筑而成，所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上部为凹凸型，所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下部为平板状，所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上部与下部形成空腔；

所述纤维编织网布设在型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的内部，所述纤维编织网弯折成与型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板相适配的凹凸型；

所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板还包括顶模和侧模，所述顶模设于型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板上，所述顶模的前方和后方分别安装带有凹槽的侧模，所述侧模与顶模紧形成封闭模腔；

所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板下部的纤维编织网张紧后水平布置一层或多层。

6.根据权利要求5所述的一种配筋式纤维编织网混凝土楼板，其特征在于：所述侧模与顶模和方柱的轮廓形状相一致，所述侧模表面有凹槽。

7.根据权利要求5所述的一种配筋式纤维编织网混凝土楼板，其特征在于：所述纤维编织网弯凹凸型中的深度不超过3mm；所述型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的下部的厚度在3-10mm之间，纤维编织网层间距在4-8mm之间。

8.一种权利要求5所述的配筋式纤维编织网混凝土楼板的安装方法，其特征在于：所述配筋式纤维编织 网混凝土楼板的浇筑过程如下：取楼板的短跨方向作为所述的型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板的长度方向，吊放型预制多空腔纤维混凝土薄板，布满整个楼板层；型预制多空腔纤维编织网混凝土薄板之间的侧向拼缝处采用嵌扣方式连接，第一连接部位设置扣合用的凹槽，第二连接部位设置扣合用的凸起。

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