混凝土現(xiàn)澆空心樓蓋的應(yīng)用研究

韋英祖

摘 要：通過對(duì)泡沫混凝土的性能、制作和成型的描述，說明泡沫混凝土作為現(xiàn)澆空心樓板內(nèi)模的可行性，通過具體的工程實(shí)例及前景分析，論述了泡沫混凝土塊體在現(xiàn)澆空心樓板中的應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟(jì)性和現(xiàn)實(shí)意義 。

關(guān)鍵詞：混凝土 現(xiàn)澆空心樓蓋 應(yīng)用分析

1.概述

隨著現(xiàn)澆混凝土在建筑工程中占的比重越來越大，混凝土消耗量以及結(jié)構(gòu)自重中，占有很大的比例。采用底部平整圓孔斷面或箱型斷面的空心樓蓋節(jié)約了天花吊頂，對(duì)減少混凝土的用量效果明顯，而且還減輕結(jié)構(gòu)自重，減少鋼筋用量，降低層高，緩解地震作用，所以發(fā)展現(xiàn)澆空心樓蓋符合我國(guó)發(fā)展節(jié)約型結(jié)構(gòu)的方向?？招臄嗝孢€改善了樓蓋的保溫、隔熱、阻聲性能。同時(shí)由于部分消解了混凝土在凝固過程中的體積收縮及水化熱，比實(shí)心混凝土樓蓋引起溫度收縮裂縫的可能性也減少了，因此在我國(guó)推廣空心樓蓋具有很現(xiàn)實(shí)的意義。

現(xiàn)澆空心樓蓋的實(shí)現(xiàn)，主要依靠?jī)?nèi)模材料。內(nèi)模作為斷面形成的內(nèi)模板，材料由最初的紙質(zhì)筒芯，發(fā)展到現(xiàn)在在材料、工藝、現(xiàn)狀各異的各種內(nèi)模。形狀大體分為圓形筒芯、通長(zhǎng)圓筒和矩形箱體。也有箱體中部帶孔或頂部曲面和其他形狀。從材質(zhì)看，有玻璃纖維水泥的薄壁體，裝配式硬塑料薄壁體，聚苯塑料空心體或聚苯輕質(zhì)實(shí)體，以及珍珠巖等輕質(zhì)材料實(shí)體。

2.泡沫混凝土

泡沫混凝土是因?yàn)榕菽稚⒃谒酀{中，然后通過膠凝作用固定泡沫形成的，因此，泡沫是泡沫混凝土形成的主要條件和物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有泡沫就沒有泡沫混凝土，當(dāng)泡沫被水泥漿凝結(jié)固定后，就行了細(xì)密的氣孔結(jié)構(gòu)。泡沫決定了氣孔的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、尺寸、數(shù)量等各種技術(shù)特征。由于發(fā)泡劑的不同及添加數(shù)量的不同，形成了不同強(qiáng)度及密度的泡沫混凝土。

泡沫混凝土屬于輕質(zhì)高強(qiáng)的水泥基保溫材料，基本原理是利用混凝土中大量的封閉氣孔達(dá)到輕質(zhì)、保溫、隔熱的效果。泡沫混凝土是用泡沫劑與水泥或添加粉煤灰、砂石、爐渣等集料，混合攪拌澆注成形后，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)或蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的一種新型輕質(zhì)多孔保溫節(jié)能材料。

泡沫混凝土砌塊是用物理方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到由水泥基膠凝材料、集料、摻合料、外加劑和水等制成的漿料中，經(jīng)混合攪拌、澆注成型、自然或蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的輕質(zhì)多孔混凝土砌塊。也稱發(fā)泡混凝土砌塊。

3.現(xiàn)澆空心樓蓋用泡沫混凝土內(nèi)模塊體的特殊性

通常的發(fā)泡混凝土砌塊的規(guī)格尺寸為長(zhǎng)度400、600，寬度為100、150、200、250，高度為200、300。

用作內(nèi)模的泡沫混凝土砌塊與通常的發(fā)泡混凝土砌塊相比，除上述外，還具有以下的不同。

可與抗拉強(qiáng)度較強(qiáng)的材料相結(jié)合如：如在底層把一層玻璃纖維澆在混凝土中，最小高度可達(dá)30mm，長(zhǎng)度可超過600。當(dāng)然玻璃纖維也可用鋼絲網(wǎng)、鋼筋網(wǎng)、鋼板網(wǎng)、土工布或格柵代替。當(dāng)厚度高時(shí)也可在中間和頂部加設(shè)抗拉強(qiáng)度較強(qiáng)的材料。

為了抵抗混凝土施工時(shí)產(chǎn)生的巨大的浮力，在箱體中部開孔，孔數(shù)可根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。

內(nèi)模塊體的底部要搗角，或制成棱臺(tái)型（例如上面四邊400X400，下部360X360）以方便運(yùn)輸和澆搗砌塊底部混凝土。

作為內(nèi)模塊體的頂部可制成雙曲扁殼，雙曲穹頂?shù)男纬?，可避免樓板的局部彎曲?/p>

內(nèi)模形狀可制成長(zhǎng)方型的砌塊、圓柱型砌塊、也可制成盒身為方形。

用作內(nèi)模時(shí)，泡沫混凝土砌塊有一定的強(qiáng)度和吸水率的要求，且與上述的內(nèi)模材料相比，具有以下特點(diǎn)：

a.輕質(zhì)高強(qiáng)：

泡沫混凝土的密度小，常用泡沫混凝土的等級(jí)為300～1200kg/m3，相當(dāng)與普通混凝土的1/5～1/10，抗壓強(qiáng)度大于0.25Mpa，可根據(jù)建筑物的設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)出不同強(qiáng)度的泡沫混凝土產(chǎn)品。

b.保溫隔熱：

由于泡沫混凝土中含有大量的封閉的細(xì)小的孔隙，熱工性能良好，密度等級(jí)為300～1200kg/m3范圍的泡沫混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)為0.06～0.3w/（mK）之間?？捎米鞅貥俏菝?。

c.隔音性能良好：

泡沫混凝土屬多孔材料，吸音能力0.09～0.19%，具有良好的隔音性能。

d.低彈抗震：

泡沫混凝土多孔性使其具有較低的彈性模量，從而使其對(duì)沖擊荷載具有良好的吸收和分散作用。

e.原材料廣泛：

生產(chǎn)泡沫混凝土的主要材料為水泥和粉煤灰、砂石等，原材料廣泛，無論在任何地區(qū)都可以就地取材，節(jié)約資源和成本。

f.生產(chǎn)便易，施工速度快：

一條生產(chǎn)線就可以滿足大批量的市場(chǎng)需求。

g.可以切隔：

與其它內(nèi)模材料相比，泡沫混凝土內(nèi)膜材料可以切隔，容易與土建中的管線配合，對(duì)于薄壁管、箱，有洞后，混凝土?xí)魅氡”趦?nèi)模內(nèi)。對(duì)與輕質(zhì)泡沫料芯模，由于切隔會(huì)破壞保護(hù)泡沫料芯的塑料紙，不但大大降低了芯模的強(qiáng)度，還會(huì)引起混凝土漏漿。

h.可砌筑重疊：

與其它內(nèi)模材料相比，泡沫混凝土內(nèi)膜砌塊可以用砂將砌筑，適用范圍更廣，內(nèi)膜現(xiàn)場(chǎng)更容易，大大較少了材料的浪費(fèi)。

j.減少浮力：

由于在塊體的中間開孔，大大減小了混凝土產(chǎn)生的浮力。

k.容易固定：

由于中間開孔中間存在抗拉強(qiáng)度的較強(qiáng)的材料，便于與下部工程鋼筋綁扎固定。

4. 泡沫混凝土內(nèi)模塊體（圖1）的成型與施工

通過發(fā)泡機(jī)的發(fā)泡系統(tǒng)將發(fā)泡劑用機(jī)械方式充分發(fā)泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經(jīng)過發(fā)泡機(jī)的泵送系統(tǒng)進(jìn)行模具成型，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)節(jié)可所形成。通過一定的生產(chǎn)工藝，泡沫混凝土內(nèi)模塊體可通過工廠預(yù)制后進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，大大縮短其養(yǎng)護(hù)時(shí)間，做到及時(shí)供應(yīng)。

工程實(shí)例：某工業(yè)廠房，柱網(wǎng)8mx8m，四層，原設(shè)計(jì)底層層高5.5m，二層～四層層高4.5m，平面布置。 樓面活載5Kn/m2，原設(shè)計(jì)樓板厚度100mm，主梁300x800，局部結(jié)構(gòu)平面布置。

現(xiàn)改為8mx8m的現(xiàn)澆空心 樓板，內(nèi)模采用泡沫 混凝土塊體， 底寬360，頂寬400，高100的盒體，這種泡沫混凝土盒體環(huán)保無毒。每平方米內(nèi)防置4個(gè)，盒子的中距為500，相鄰盒子間為100寬的肋，從而形成蜂窩式的雙向密肋空心樓蓋，這是一中新穎的結(jié)構(gòu)形式，是傳統(tǒng)密肋樓蓋的發(fā)展，可降低層高和造價(jià)，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，現(xiàn)正在推廣和應(yīng)用中。

空心樓板的設(shè)計(jì)：空心樓板的厚度取200，在柱的軸線處設(shè)梁，區(qū)格的中間部分放置泡沫混凝土塊體。經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)8mX8m的現(xiàn)澆空心樓蓋，空心率可達(dá)36%，折算板厚130，主梁300X550，梁高降低31%，樓面配筋可減少5公斤/m2，房屋總高可降低1m。為日后的空調(diào)、采光等日常開支節(jié)省了費(fèi)用。

5. 泡沫混凝土內(nèi)模塊體的應(yīng)用與發(fā)展

泡沫混凝土是一種含有大量封閉氣孔的新型輕質(zhì)保溫材料，它屬于氣泡狀絕熱材料，突出特點(diǎn)是在混凝土內(nèi)部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質(zhì)化和保溫隔熱化。置于現(xiàn)澆混凝土樓板內(nèi)泡沫混凝土內(nèi)模，同樣可以起到樓屋面保溫的作用，由于它代替了部分混凝土，減輕了樓板的自重，節(jié)省了房屋的用鋼量；由于泡沫混凝土內(nèi)模塊體的存在，樓蓋混凝土的收縮大大減少，可減少30%～50%的混凝土收縮，減少了裂縫的出現(xiàn)，為大開間樓蓋的實(shí)現(xiàn)提供了可能。大開間樓蓋與小開間相比，樓蓋的傳力由集中荷載變?yōu)槿切械木己奢d，梁受到的彎矩大大減少，從而降低了梁高、房屋樓層高度和總高，減少了房屋的造價(jià)和日常的能耗。更容易實(shí)現(xiàn)地下室頂板無梁樓蓋的設(shè)計(jì)，人民防空地下室無梁樓蓋的設(shè)計(jì)，多高層無梁樓蓋的設(shè)計(jì)等等。

6.結(jié)束語

隨著中華民族的偉大復(fù)興，我國(guó)人民對(duì)居住建筑要求水平的不斷提供，綠色和節(jié)能建筑在未來方興未艾，由泡沫混凝土內(nèi)模的現(xiàn)澆空心混凝土樓蓋在建筑節(jié)能和居住的舒適性方面定會(huì)發(fā)揮其獨(dú)特的作用。由于現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋仍然是一種新型的結(jié)構(gòu)體系，相比于傳統(tǒng)混凝土樓蓋來說，該技術(shù)自重較輕、跨度較大，具有多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)，隨著我國(guó)建材事業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)澆混凝土空心口蓋結(jié)構(gòu)必然會(huì)在接下來的建筑事業(yè)發(fā)展中得到更加廣泛的應(yīng)用。

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