结构混凝土新型免拆卸水泥复合模板及其制备工艺.pdf

2 0 1 1 年 第 1期 1月 混 凝 土 与 水 泥 制 品 CHI NA C0NCRETE AND CEMENT PRODUCTS 2 0l l No1 J a n ua r y 结构混凝土新型免拆卸水泥复合模板 及其制备工艺 周 双 喜 ， 揭 保 如 ， 揭 建 刚 ， 叶翼翔 ( 华 东交通 大学土 木建 筑学 院 ， 南 昌 3 3 0 0 1 3 ， 江 西省 丰和 营造集 团有 限公 司 ， 南 昌 3 3 0 0 3 8 ) 摘要 ： 在 现 有 结 构 体 系的 基 础上 ， 提 出 了一 种 利 用 结 构混 凝 土 保 护 层 制 作 与 其 厚 度 相 仿 的 新 型 免 拆 卸 水 泥复 合 模板 ， 在 施 工 过程 中 ， 作 为 结 构 混 凝 土 的 一部 分 ， 形 成 永 久性 模 板 。 介 绍 了该 模 板 的 组 成材 料 、 构 造 及模 板质 量 。 并 对板底 混凝 土一 免拆卸水泥复合 模板体 系进行 了不 同荷载作 用的受力分析 ， 结果表 明， 免拆卸复合水泥模板与试件 粘 结 牢 固 关 键 词 ： 结 构 混 凝 土 ； 新 型 免 拆 卸 水 泥 复 合模 板 ； 受力 性 能 Abs t r ac t ：Ba s e d o n c u r r e nt s t r uc t u r e s y s t e m，a n e w t y pe o f e e me nt i t i o us c o mp o s i t e ma t e r i a l f o r mwo r k wi t ho u t be i n g r e mo v e d p r e p a r e d b y c o n f i g u r a t i o n c o n c r e t e c o v e r i s p u t for w a r d f o r s u b s t i t u t i n g t r a d i t i o n a l c o n c r e t e c o v e r I t i s r e g a r d e d a s a p a r t o f t he c on fi gu r a t i o n c o n c r e t e d u r i n g t he p r o c e s s o f c o ns t r uc t i o n a n d t o f on m a p e r ma ne n t f o r mwo r kTh e c o mpo s i ng ma t e r i a l s ，c o ns t i t u t i o n a nd qu a l i t y o f ne w f o r mwo r k wi t ho u t b ei n g r e mo v e d a r e i n t r o d u c e d，a nd me c h a ni c a l a n a l y s i s i s ma d e u n d e r d i f f e r e n t l o a d i n g i n t h e s y s t e m o f c o n c r e t e o f b r o a d b o t t o m a n d n e w t b r mw o r k w i t h o u t b e i n g r e mo v e d The r e s u l t s s h o w t h a t t h e i n t e r f a c e i s h a r d f e he d be t we e n f o r mwo r k a n d c o nfig u r a t i on c o n e r e t e Ke y wo r ds ： Co n f i g u r a t i o n c on c r e t e ； Ne w e e me n t i t i o u s c o mpo s i t e ma t e r i a l f o r mwo r k wi t h o u t be i n g r e mo v e d； Me c h a ni c a l b e ha v i o r 中 图分 类 号 ： TU5 2 5 文 献 标 识 码 ： B 文章 编 号 ： 1 0 0 0 4 6 3 7( 2 01 1 ) O1 6 3 0 3 0前 言 目前 ， 在各类 现 浇混 凝 土 工程 中广泛 应 用 木胶 合 板模 板 、 竹胶 合板 模 板 、 塑料 模 板 和钢 模板 等 -4 。 其中， 木胶合板模板和竹胶合板模板的使用最为普 遍 ， 这二种模板具有易于在现场加工等优点 ， 但存 在容易被腐蚀 、 周转次数低 、 使用寿命不长等缺点 ； 同时 ， 这 二 种模 板 容易 吸收 混凝 土 中的水 分 和化 学 试剂 ， 使得 资源 消耗较 大 ， 不利于环 境保 护 。国 内使 用 的塑料 模 板在 强度 和 刚度 等 方 面甚 至 比竹( 木 ) 模板 还低 ，另外 ，塑 料模 板 的热胀 冷 缩 系数 大，因 此 ， 塑料 模板 受 气温 影 响也较 大 ； 夏 季 高 温 时 ， 昼 夜 温差 可达 4 0 ， 如果 在 中午进 行模 板施 工 ， 到晚上 ， 模 板 的 收缩 可 使 相 邻 板 之 间产 生 3 m m 4 mm 的 缝 隙 。钢模 板 的使 用 寿命虽 然 较 长 ， 但其 很 难 满足 复 杂混 凝 土 构 件 对模 板 的要 求 ， 且 自重 较 大 ， 使 用 时 会 占用 大 量 的 工 程机 械 ， 使 得 施 工周 期 长 ， 施 工 成 本高l 5 l。 本 课 题 研 制 了一 种 结 构 混 凝 土 新 型 免 拆 卸 水 基金 项 目 ： 铁 路 环 境 与 噪 声 教 育 部 工 程 研 究 中心 开 放基 金 资 助项 目( O l 3 0 6 0 2 0 ) 、 教育厅科研基金项 目( G J J 1 0 4 4 1 ) 。 泥复合 模 板来 代 替 目前 普遍 使用 的木模 板 、 塑料 模 板 或钢 模板 。该 模板 的特 点是使 用 耐碱玻 璃纤维 网 格布作 为 水 泥砂 浆增 强 材料 制 作水 泥 复合 模板 ， 通 过 采用 专 门的钢构 件 ， 将 其组 合 成设 计 要 求 的混凝 土结构体形 ，当结构混凝土浇筑时起模板作用 ， 待 混 凝 土 凝 结 硬 化后 与结 构 混 凝 土 形 成 牢 固 的 咬 合 连 接 ， 成 为结 构混 凝 土永 久 的保 护层 。新 型免 拆卸 水 泥 复合 模板 的出现 ， 在 简化 施 工 、 提 高生 产效 率 、 节 约资 源等方 面 可起 到积 极 的作 用 。 1 新 型免 拆卸 复合材 料模 板的构 造 新 型 免拆 卸模 板 的 主要 材料 有 玻璃 网格布 、 水 泥 、 砂 子 、 增强 剂 和水 ， 属 于水 泥 基复 合 材料 。新型 复 合模 板 的构 造 和规 格可 根 据需 要设 计 成 多样 化 ， 并 有标 准 的统 一规 格 ， 以适 应 各 种截 面 形成 现 浇混 凝 土结 构 。在 几何 形式 上 有方 形 、 矩形 、 弧形 、 圆形 等 ， 由格板 和肋 有 机组 合成 一 体 。这 种 新 型模板 的 特点 ，就是 利用 混 凝 土结 构保 护层 本身 的厚 度 ， 计 算 出所 需 的肋 厚及 肋 间距 ， 将 其 支模 在 所需 的各 类 现 浇混 凝 土上 ，可 以预 制 混凝 土 浇筑 的任何 结 构 。 图 1为 免拆 卸 水 泥 复 合 模 板 板底 模 ( 墙 模 ) 的结 构 图。 一 63 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1年第 1 期 混凝 土与水泥 制品 总第 1 7 7期 厂A I l 9 4 2 1 9 图 1 板底混凝土免拆卸水泥复合模板结构图 2 制备工艺 2 1 原材料 玻 璃纤 维 网格 布 ： 考虑 模板 厚 度 比较 薄 且需 要 抗碱性侵蚀等因素， 选用耐碱玻璃纤维网格布作为 增 强材料 。 胶凝 材料 及密 实剂 ： 为最 大 限度 地 降低 水化 过 程中产生的 C a ( O H) ： 对玻璃纤维的腐蚀 ， 选用 4 2 5 级低碱水泥作为胶凝材料， 并采用 了自制的粉状 Z Q 密实剂， 以提高模板的耐久性能。 砂 ： 采用细度模 数为 2 5 ， 堆积 密度 为 1 4 5 0 k g m。 的 中砂 。 减 水剂 ： 聚羧 酸高效减水 剂 。 其他材料 ：为提高纤维 与胶结材料的粘结强 度 ， 加入少 量 的 1 0 8胶作 为耦 联剂 。 2 2 制备工艺 ( 1 ) 材料 计量 水 泥 、 砂 、 密实 剂和 减水剂 均 按重 量计 ， 砂 的允 许偏 差小 于- - 3 ，水泥 、密实 剂和水 的允许 偏差小 于 2 。 ( 2 ) 搅拌加 料 采用 自落式搅拌 机先 加 1 2的用水量 ，再 加人 砂 和水 泥 ， 搅 拌 1 m i n后 再加 剩 余 1 2的水量 ， 继 续 搅 拌 2 mi n 。采用 强 制式 搅 拌 机 ， 先 加 砂 、 水 泥搅 拌 1 m i n ， 再加 水 、 密实 剂继续搅 拌 2 mi n 。 ( 3 ) 布网及振动 成型 6 4 骢 A A 在复合模板预制时， 玻璃纤维网格布必须充分 平整铺开， 灰浆入模后振动密实成型。要做到表面 无 蜂 窝 、 麻 面 。振 动 时 间不 宜 过 长 ， 防止分 层 和 离 析。由于增强剂的作用 ， 灰浆初期的硬化速度较快 ， 所 以 ， 在 预制 时应 尽量缩 短 混凝 土 由搅拌 机 出 口至 作业面这一过程的时间 ，一般应控制在 4 5 m i n以 内。 ( 4 ) 养护 常 温下 ，预制 复合模 板 的脱模 强度应 大于 1 MP a ， 脱模前及脱模后都要及时喷水养护或覆盖薄 膜 湿润养 护 ， 以防止失水 出现干缩 裂纹 。 3模板 质量 参照 J G rI 1 1 5 6 2 0 0 4 ( ( 竹胶合板模板 对新型免 拆卸水泥复合材料模板 的力学性能 、 尺寸偏差及外 观质 量进行 了检验 6 1 ， 结果 见表 1 。 4模板 与板底 混凝土 的粘结情 况 参照 G B 5 0 0 1 0 2 0 0 2 ( 混凝土结构设计规范 对 新型免拆卸水泥复合材料模板与板底混凝土的粘 结性 能进行 了检验 ， 结 果见表 2 。 5结论 ( 1 ) 结构 混凝 土新 型 免拆 卸水 泥 复合模 板 在几 何 形式 上 有方形 、 矩形 、弧形 、圆形 等 ，由格板 和 肋有 机 组 合成 一 体 ，可满 足 各 种现 浇 混凝 土 的要 求 。 ( 2 ) 实测 承 载能 力检 验 安全 系数 为 1 4 、 1 5 、 1 6 n 0 n 0 n 0 0 0 n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 周双喜 ， 揭保如 ， 揭建刚 ， 等结构混凝土新型免拆卸水泥复合模板及其制备工艺 检测项 目 外形尺寸 保护层厚 主筋数量 混凝 土强 构件理论 标准活荷 检验指标 mm f m m 规格 度等级 重量， k g ( k N m ) 刚度， m m 抗裂度 裂缝宽， m m ( 1 ) 在标准荷载作用下 ， 试件未开裂 ， 实测抗 裂度 为 1 4 ； 实测跨 中最大挠度为 8 1 3 m m， 抗 裂度 和刚度均符合设计 要 求 。 ( 2 )当实测承载能力检验安全系数 达到 1 4时 ， 试件 未出现任何强度破坏特征。 检测结论 ( 3 )当实测承载能力检验安全 系数达 1 5时 ， 试件板底和板侧 出现间距为 1 5 0 m m 的横 向裂纹 ， 受拉主筋处的最 大裂缝 宽度为 0 1 m m。板底混凝土免拆卸复合模板与试件粘结牢固。 ( 4 ) 当实测承载能力检验安 全系数达 1 6时 ， 板底混凝土免拆卸复合水泥模板与试件仍粘结牢 固， 未 见粘结面分 离或剥落 等粘结不 良的现象 。 时 ， 板底 混凝 土 免拆 卸 复合 水泥 模 板 与试 件 粘 结 牢 固 ， 未 见粘结 面分 离或剥 落等 粘结 不 良现象 。 参 考 文 献 ： 1 万里 ， 刘伟 庆 ， 方 海 新型复 合材料模板及其 制备工艺 J 新型建筑材料 ， 2 0 0 8 ( 3 ) ： 1 6 1 8 2 】 尹 伯 悦 ， 赖 明 ， 曲 俊 义 ， 等 新 型 节 能 建 筑 免 拆 卸 模 板 装 饰 一 体化 复合墙 体施 工工艺 的研究 J 新 型建 筑材 料 ， 2 0 0 7 ( 4) ： 41 4 3 【 3 刘元珍 ， 李珠 ， 苏冬媛 玻化 微珠保温 板免拆墙模 体系模 板设计 J 新型建筑材料 ， 2 0 0 8 ( 4 ) ： 5 9 6 2 4 】田磊 ， 易长海 ， 徐卫林 ， 等 剑麻 增强再生塑料复合建筑模 板的制备【 J 1 新型建筑材料 ， 2 0 0 7 ( 1 1 ) ： 3 3 3 5 5 喻云长 ， 杨凌云 ， 丁波 竹塑复合 混凝土模板 材料的研制 J 】 新型建筑材料 ， 2 0 0 5 ( 1 2 ) ： 4 7 4 9 6 】 宋小软 ， 张迪 ， 曲俊义 G R C平板模板 的抗折 性能试验研 究 J 1 施 工技术 ， 2 0 0 7 ( 7 ) ： 6 7 7 0 收 稿 日期 ： 2 0 1 0 1 1 一 O 6 作 者 简 介 ： 周 双 喜 ( 1 9 7 3 一) ， 男 ， 博 士 、 副 教 授 。 通 讯 地 址 ： 南 昌市 双 港 路 ， 华 东交 通 大 学 土 建 学 院 联 系 电话 ： 1 3 0 7 7 9 7 3 5 2 8 E- ma i l ： gr e e n 5 51 6 3 c o m 一 6 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m