CN1075444A - 建筑方法 - Google Patents

Abstract

在用柔性膜(20)衬垫的垂直模具组合件(10)中， 制成用于轻型混凝土结构板的低密度预制夹心层部 件。使用柔性膜(20)就无需脱模剂，并且形成夹心层 部件上具有轮廓曲面的模具。通过从夹心层部件的 表面剥去柔性膜(20)，则可以从模具组合件(10)中移 出模制的夹心层，而不造成任何损害。在两个薄的外 层(53，54)之间，结构板包围了彼此留有一定间隙排 列的低密度夹心层部件(40，4)，夹心层部件(40， 41)之间的空隙形成了交叉的肋条(44，45)的网络， 以加强该板。

Description

本发明涉及楼板的制造，以及楼房的施工方法。

具体地来说，尽管不是唯一的，本发明涉及轻型混凝土结构板的制造。

预成型的轻型混凝土板，无论是结构性的还是非结构性的，在建筑工业中都是众所周知的。这些现有技术的轻型混凝土板包括泡沫混凝土或具含有低密度夹心材料的板，低密度的夹心层本身可以包括泡沫混凝土或具有低密度颗粒填料的混凝土，例如膨胀的聚苯乙烯珠粒，或者甚至是膨胀材料的块。

在制造这样的夹心板的过程中，通常采用一个周边模具，形成一个混凝土的基体壳（base  skin），它可以含有钢纤维增强材料。可用下述方法形成夹心层：将含有膨胀聚苯乙烯珠粒的一层混凝土料浆倾倒在基层混凝土上;另一种方法是：将泡沫塑料块放在基层混凝土上，然后再形成混凝土的顶部外层，该外层包裹了该夹心材料。

国际专利申请No.PCT/AU83/00142，描述了一种用于制造具有低密度夹心层的预成型的轻型混凝土楼板的典型的现有技术的工艺，该方法包括：形成一个致密的纤维增强的基层作为最外层，形成一个第二层，它含有混凝土料浆，以及膨胀的聚苯乙烯珠粒，然后形成一个第三层，它含有致密的纤维增强混凝土，从而得到了一块低密度的夹心板。利用后张法（post-tensioned  tendons）对该板施加预应力，使得在整个较薄的外层中，压应力分布均匀。

澳大利亚专利No.520177描述了一种生产低密度的夹心材料的方法：首先在模具的表面形成一层致密的纤维增强混凝土，将预成型的聚苯乙烯泡沫块（或者具有低密度的颗粒填料的混凝土）放在第一层的表面上，以一种彼此间隔的方式排列，使得形成平行排列的纵向空隙，然后在其上倒入一层增强的混凝土。如此形成的板包括很多彼此之间留有空隙的、平行的、纵向的肋，分布在板的相对的外层之间。据称这些肋的目的是“把外层连结在一起，并抵抗剪切力，该剪切力可施加在外层之间的板上”。因此，这种说明意即承认，在该专利中，所述的轻型夹心层对该板的结构整体性没有贡献，只用于在相邻的肋之间形成低密度的孔洞。

虽然上述现有技术的各种结构板，具有某些优点和缺点，但两者的主要缺点是制造该板的相应的过程。重要的是，在制造具有低密度的夹心层的预成型混凝土板的过程中，能现场制造该板，以降低运输费用，另一方面，也减少不必要的操作，而这些操作可能会导致板的损坏。

在城区，没有几个正在施工的楼房的建筑工地的周围，拥有足够大的地方，便于大规模地浇筑预成型的板基于这个原因，由于板浇筑所需的大场地（这些浇筑场地用来在使用或不使用时放置模具），以及建造浇筑场地的高成本，许多现有技术中的板的浇筑系统是不能应用的。

国际专利申请No.PCT/AU83/00142中描述的那种类型的板，通常是在模具中，在一块板之上再浇筑另一块板。这从空间利用的观点来看是相当有效率的。但是，困难在于，该项技术严重地降低了板的固结（curing）速率，这些板必须被放置很多天，直至其强度充分大，才能够进行操作，而不对板造成损伤。

类似地，在进行后张成为可能之前，这些板必须放置相当长的一段时间。

因此，虽然该方法具有这样的优点，它使得大型板可以现场浇筑，并且使现场进行浇筑工艺的空间为最小，但是仍需要相当大的空间用于在进行后张之前，储存正在固结的预制板。

澳大利亚专利No.520177中的板，是在工厂中用自动生产线制造的，因此不适合现场制造。而且，由该工艺制的板的尺寸有限，因为交通规则对所运输的货物的尺寸有限制。

虽然澳大利亚专利No.520177的工艺也可适用于手工现场施工，但是，由于形成预制夹心层所需要的空间，结果结构板的价格过高。

除了需要相当大的场地以用于水平浇筑大型板之外，甚至还需要一个更大的场地，使得当使用水平模具时，可以浇筑夹心层。虽然已报导了可在垂直的成组模中模制夹心层，以减少所需要的场地空间，但是这种方法具有严重的缺点。

典型地，用于垂直的夹心层模制的成组模包括许多木模或钢模，每个都具有底部和侧壁，以及一个分格板。为了便于从单个模具中取出浇筑的夹心层，需要有一种脱模剂，通常是将一种油性液体喷洒成刷在模具表面，以避免水泥质的夹心粘结剂的粘合。即使是使用这样的脱模剂，夹心层也会牢牢地粘在模具表面，当试图从模具上移去时，造成极高的破裂率。

虽然脱模剂对脱模而言是最有效的，但它污染了模制的夹心层的表面，如果夹心层材料含膨胀的聚苯乙烯珠粒填料，该脱模剂优选地吸收在油性聚苯乙烯材料之中或其表面上。脱模剂吸收进入油性聚苯乙烯材料之中或其表面上将相当显著地降低，或者，更经常地，使混凝土板的夹心层和外层材料之间的所有粘结完全丧失，于是夹心层对板的结构整体性的没有任何贡献。

尽管从理论上来说，通过用模具中相应的轮廓曲面使夹心层的表面形成轮廓曲面的方法，有可能加强夹心层和板的外层之间的相互作用，但这加重了从模具中移出夹心层的问题。

基于上述的原因，在垂直成组模中现场模制夹心层的方法在实践中并未被广泛地接受。并且，在开口水平模具中预成型的夹心层，通常从远处运输到现场，于是显著地增加了成本。

因此，需要有一种能够现场制造具有低密度的夹心层的结构混凝土的方法，该方法利用最少的场地，使用最少量的不熟练工人而得到高速生产率。

本发明的一个目的是克服或改进现有技术中有关现场浇筑具有低密度夹心层的预制混凝土结构板的缺陷。

本发明的一个方面是提供了一种用于现场浇筑低密度的夹心层的方法，该方法包括下述步骤：

用柔性膜至少衬垫垂直成组模组合件中的模具空腔的主要的相对面;

向所述的模具空腔中倒入水溶性的低密度水泥质夹心层混合物;

使水泥质夹心层混合物至少部分地固结;

拆开成组模组合件，并且

从如此形成的模制夹心层表面剥去所述的柔性膜。

所述的柔性膜优选地包括塑料薄片或橡胶薄片。

合适的塑料或橡胶薄片可以包括聚氯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，聚氨酯，丁基橡胶或其类似物。

本发明的另一个方面，是提供了一种模制的低密度水泥质夹心层，由本文描述的方法生产。

优选地所述的模制的夹心层包括一个或多个对应于模具中相应的一个或多个轮廓曲面的轮廓曲面。

所述的模制的夹心层可以包括多个直立的肋，它们形成在模具的至少相对的主要表面上;或者另一种情况是，有多个凹进的槽形成在模具的主要表面上。

如果需要的话，模制的夹心层可以用圆的或轮廓边缘曲面来形成。合适的模制的夹心层是用泡沫水泥质料浆，含有低密度颗粒材料的水泥质料浆，或两者的混合物而形成的。模制的夹心层优选是包括颗粒状的膨胀聚乙烯泡沫。

本发明的再一个方面，是提供了一种混凝土结构板，它具有多个低密度夹心层，其制造采用本发明的夹心层形成方法，所述的结构板包括多个所述的夹心层，它位于纤维增强的混凝土的相对的外层之间，通过平行的横截的主要肋与所述的相对的外层形成整体;所述的夹心层彼此之间留有空隙。

合适地，在所述的夹心层的相对的主要表面设有凹进的槽的阵列，通过在所述的凹进的槽中相应地嵌有次要肋的阵列，由此使得在主要肋之间的区域的所述的板的相对的外层得到增强。

如果需要的话，该板可以包括预应力浇筑件，所述的预应力浇筑件位于主要肋中，或者位于主要肋中的浇筑通道上。

本发明的再一个方面，是提供了一种复合结构楼板，所述的复合结构楼板由多个预成型的水泥质板件所组成，这些板彼此留有一定空隙地排列，并通过水泥质的外层连接，延伸在所述的阵列的至少一个主要表面上，所述的外层材料扩展进入相邻的板件之间的空隙，使分开的肋条与所述的水泥质外层形成整体。

合适地，所述的水泥质外层包括一个钢网筋，或者塑料、钢或玻璃纤维。

优选地，所述的结构楼板件包括常规的或预应力的增强件，位于所述的分开的肋条之间。

为了更容易地理解本发明，参照下列附图，其中

图1是夹心模具组合件的透视图;

图2是图1的夹心模具组合件的平面图;

图3是图1的模具组合件的侧面纵向断面图;

图4是图1的模具组合件的分格部件的垂直断面图;

图5是本发明所制造的板的部分断面图;

图6是本发明的另一个实施例的板的部分剖示图;

图7是本发明的再一个方面的复合结构楼板件的部分剖示图

在图1-3中，提供了一种模具组合件10，它包括纵向部件11和端面部件12，被支撑在基底13上。通过紧固条14将模具组合件10保持其为组合状态。

采用分格板15将模具组合件10的空腔分割成为单个的夹心层模腔，把模具组合件10的空腔分隔开，空出的地方放置间隔块16。还提供了上间隔块17，用于在模具空腔被填满后插入。

在使用之前，可用柔性膜，例如聚乙烯薄膜衬垫模具空腔，至少衬垫分格板15的表面。

另一种方法是，每块分格板15都可以用塑料布20来包裹，它可以有效地对模具空腔21提供一个衬垫，它放置在每块分格板15的两个侧面。

在图4中，提供了分格板15及加强肋22，使得在由模具组合件10所生产的模制轻型混凝土板上形成相应的槽，这些加强肋连同膜衬垫形成了缓缓的曲面突出进入模具空腔。

在分格板15的最高缘和最低缘上为倒角（mouldings），这使得在由此形成的模制的夹心层的上缘和下缘形成弯曲的表面。模具的侧面部分（未示出）也可以制成圆形状。

在使用过程中，模具组合件10的组装过程如下：由纵向部件11，端面部件12和基底13，采用紧固条14使之形成模具空腔21。随后，模具空腔中装配有分格板15和间隔块16，每个分格板都包裹在柔性塑料布20中，并插入在模具组合件10中，以划分出模具空腔21。这些单个的模具空腔21进一步地填入轻型的混凝土混合物，例如沙子、水泥、水和膨胀聚苯乙烯珠粒的混合物，并且模具空腔21的上开口端用上间隔块17封闭，以确保板的厚度均匀。

轻型的混凝土混合物固结后，移去紧固条14以及纵向部件11以及上间隔块17。然后在相对于板的剪切方向移去端面部件12，使得在板的表面之间可以剥去表面塑料布20。夹心层和分格板15随后从模具中移去。夹心层进行最后使用即复合板加工时，用分格板15重新安装模具组合件10，用于进一步的浇筑。这里的塑料布20通常重新使用。

由于没有使用脱模剂，轻型混凝土夹心层的表面是无玷污的，并且在复合板的制造过程中，会与混凝土外层成功地结合在一起。上述实施例的又一个优点是，纵向部件11，端面部件12，基底13以及分格板15，可以用相当廉价的刚性材料制成，而无需关心混凝土与这些材料相粘结的趋势。相应地，如图所示的典型的成组模浇筑块是由胶合板、金属或其类似物这样的材料制成的。

图5中所示的板23是这样形成的：按照本发明的方法，在未固结的底层25上，放上预成型的轻型混凝土夹心层24，结果底层材料进入到在夹心层24的主要表面所形成的槽26中;然后，将顶部外层混凝土倾入，以填充轻型夹心层24之间的孔洞空隙，以形成顶部的板外层28。

由此形成的板23包括多个主要肋31，它形成在彼此留有空隙的夹心层24之间，以及上、下外层28，25之内，在主要肋31之间的区域内，在夹心层24的槽26中形成了多个增强外层的次要肋30。

夹心层24的曲面边缘32在肋31中提供了均匀的应力分布，它象工字梁一样起作用。在工字梁结构的“梁腹”和“翼缘”部分之间的曲线再入（curved  reentry），避免了在“梁腹”和“翼缘”部分的之间的锐利联结处的应力集中。而如果采用平直边缘的夹心层24，就会发生应力集中。

图6描述了一块本发明的板，它包括多个实心的轻型夹心层40，它和含有孔洞的轻型夹心层41交替排列，含有孔洞的轻型夹心层41通过取向为与纵向孔洞46平行，形成一个连续的通道穿过该板，作为设施通道及类似目的。

夹心层40和41放置在上外层42和下外层43之间的一个矩形阵列上。在制造过程中，矩形阵列中的夹心层40和41彼此之间留有一定的空隙，这些空隙与纵向主肋44的上下外层42和43，以及横向次要肋一起形成整体。为了使通过板的孔洞保持连续性，塑料、纸、金属或类似物（未示出）的管道，通过次要肋45，延伸在相邻的夹心层41之间。

由上外层42和下外层43的端面所限定的板的边缘，提供了切去隅角的鸠尾形47，以便于通过将位于主要肋44上的露出的钢加强杆48焊接在一起，使得板端面对端面地连接起来。类似地，从次要肋45延伸出来的是加强棒50，它也可以制成环50a，用于相邻板的内连接和/或作为板的提升装置。

图6中所示的板是这样制得的：在一表面上先形成基层53，该基层53是含有沙、水泥、水和钢、玻璃或塑料纤维的纤维增强的混凝土料浆，当该基层还是软的时候，将夹心层40，41压进基层53的表面，以确保基层材料渗透进入夹心层40，41的主要相对表面上所形成的槽52中。

塑料管或设施通道46（未示出），插入在夹心层41中的平行的孔洞中，加强棒48，50位于相邻的夹心层之间的空隙中。

将与基层53的组成相同的又一层纤维增强的混凝土层54铺在夹心层40，41的上表面至所需要的厚度，而且也使之进入相邻的夹心层40，41之间的空隙，以形成主要肋和次要肋44，45。

和常规的预制混凝土板或者甚至现有技术的具有低密度的夹心板相比，本发明的板就其重量而言是极其牢固的。

本发明的这种板可以用于新法楼房施工中，这正是本发明的又一个方面。

常规的高层建筑依靠三维的“格构式”框架，用竖直的立柱和横梁构成刚性结构。这种结构的内墙和外墙，包括非承载的内镶板（bearing  infill  panels）或（用于外墙的）覆盖板，或者砖结构，与楼房框架相连结。由于楼房中的所有应力（由于风荷载等），经过格构式结构的立柱和横梁最后都传至地基，该立柱在其下端通常必须更为牢固。

在这一点上，本发明是有效地依靠竖直的增强的混凝土立柱（这些支柱可以逐渐地建起），并且图6所示类型的加强板位于相邻的立柱之间，并使之联结在一起。这些板与结构的联结是通过将相邻的板的增强部件联结在一起，并且在成组板的端部与立柱中的增强部件相联结。于是该三维稳定结构在实践中等价于现有技术中的立柱和横梁。但是，板的整体性降低了立柱中的弯曲应力，并且可以使用含有较少的增强材料的、直径较小的立柱。

本发明的墙板使得可以使用各种形式的增强材料，它反过来又使得使用中的墙板起结构梁和内镶板双重作用。例如，这些板可以包括斜交叉的支撑部件，水平增强材料，竖直增强网材料或其组合。以这种方式，门窗开口很容易设置在板中，同时不丧失板的结构完整性，也不丧失板作为一个整体对楼房结构的整体性的贡献。

图7，7A还表明了本发明的复合楼板系统的又一个实施例。

图7的楼板60包括多个预制的部件61，它们按照一定的间隔排列在一平面模具的表面上。在部件61的阵列的上表面，放置一层钢筋网62，在部件61的阵列的表面上方留出一间隙。

在部件61的上表面上方，还形成一层网或纤维增强的混凝土层60a，该层也扩展进入部件61之间的空隙以形成加强肋63。

图7A表示图7中的楼板系统中，所使用的预制部件61的断面图。

除了在该步骤中不形成上外层之外，预制部件61的制造与图6中的板的制造方法相同。部件61是这样制造的：先形成一个带有钢加强杆65的基层64，将由图55所描述的那种类型的预制夹心块66放进基层64的湿表面中，并且将一个周边模具框架（未示出），放在基层的周围。然后，将与基层64的组成相同的混凝土混合物倾入到模具中，留下夹心层块66的上表面67不覆盖，由此形成一个周围边缘肋68和相交内肋69。

这种类型的楼板系统典型地包括尺寸为6m×3m的板，总厚度在125mm和300mm之间，板厚取决于板的尺寸和荷载需要。上外层60a的厚度在30-75mm的范围内，优选地包括钢、玻璃或塑料纤维筋或钢网。

所述的这种类型的楼板系统的主要优点包括：

1、在下侧提供一个平的楼板底面或天花板表面;

2、很轻的重量;

3、由于轻型夹心层额外地还具有防火特性，因只需很薄的上外层就可以保持充分的防火性;

4、只需要很窄的肋用于防火目的，因为已被轻型夹心层所保护;

5、建造成本比常规的楼板要便宜许多;

6、与现有技术的单向预制楼板不同的是，它形成一个双向连续跨度结构;

7、可以进一步地用后张法来增强。

对本领域熟练技术人员显而易见的是，本发明的许多方面可以改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1、一种现场浇筑低密度夹心板的方法，包括以下步骤：

用柔性膜至少衬垫垂直组合模具组合件中的模具空腔的主要的表面；

向所述的模具空腔中倒入水溶性的低密度水泥质夹心层混合物；

使水泥质夹心层混合物至少部分地固结；

拆开成组模组合件，并且

从如此形成的模制夹心层表面剥去所述的柔性膜。

2、按照权利要求1的方法，其中所述的模具组合件中的模具空腔隔离物是在组装所述的模具组合件之前，可移去地插入一块塑料布。

3、按照权利要求1或2的方法，其中所述的模具组合件中的模具空腔隔离物的至少一个表面上具有轮廓曲面。

4、按照权利要求1至3之一的方法所制造的低密度夹心板。

5、按照权利要求4的低密度夹心板，包含一种低密度的颗粒填料。

6、按照权利要求4或5的低密度夹心板，其中，所述的低密度夹心板的主要表面包括凹进的槽。

7、按照权利要求4至6中任一项权利要求的含有低密度夹心层的结构板，包括：

多个位于纤维增强的混凝土的相对的外层之间的夹层，通过插入主要肋，使得所述的夹心层彼此之间留有空隙，并使其与所述的相对的外层形成整体。

8、按照权利要求7的结构板，其中，所述的夹心层的相对的主要表面设有凹进的槽的阵列，这样，通过在所述的凹进的槽中嵌入小的肋的阵列，使得在主要肋之间区域的所述板的相对表面得到增强。

9、按照权利要求7或权利要求8的结构板，包括与所述的主要肋相连的合适的钢筋部件。

10、一种复合结构楼板系统，它包括多个权利要求4至6中任一项权利要求的低密度夹心层，所述的楼板系统包括多个预成型的水泥质板部件，它们彼此留有一定间隙地排列形成阵列，并且用钢网增强水泥质外层所连接，它延伸至所述的阵列的至少一个主要表面上，所述的外层材料延伸进入相邻板部件之间的空隙中，使分开的肋条与所述的水泥质外层形成一个整体，每一个所述的板部件包括一个基层，一个周边的加强肋，以及一个交叉的加强肋阵列，延伸至彼此留有空隙的所述的夹心板的阵列之间，所述的加强肋与所述的基层形成一个整体。

11、基本上如前所述的现场浇筑低密度夹心板的方法。

12、基本上如前所述的结构板。

13、基本上如前所述的复合结构楼板系统。

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