一种叠合楼板的制作方法

    技术2025-04-10  41


    本发明属于装配式建筑施工方法领域,具体涉及一种叠合楼板。


    背景技术:

    1、现有传统的楼板包括如下几种类型:

    2、1、传统现浇混凝土楼板:

    3、如图1所示,现浇混凝土楼板2的工艺方式是:现场搭设模板→在模板上架设第一受拉钢筋21(第一受拉钢筋21与底模间距不低于15mmm)→浇筑混凝土形成第一混凝土层23(使得预埋在第一混凝土层23内的第一受拉钢筋21下方的第一保护层22的厚度满足国标中混凝土保护层最小厚度的要求,不低于15mm)→拆除模板,形成现浇混凝土楼板2。

    4、该做法是最传统的楼板施工方式,所有的施工工作都是在现场完成,包括现场切割模板、现场下料钢筋、绑扎钢筋、浇筑混凝土等。该工艺结构的优点是结构简单可靠,是目前所有楼板做法的基础。缺点是:a、单一结构的要求不再能满足现在国家强条(如楼板保温、楼板隔声等)等政策对其的功能要求;b、对现场工人的数量要求较多,管理困难,不符合国家产业化、高端制造化的方向;

    5、2、传统叠合楼板3:

    6、如图3所述,传统叠合楼板3是将传统现浇混凝土楼板2从中间上下拆分为传统叠合层和传统预制板31。传统预制板31在工厂通过模板浇筑而成,浇筑时,将第二受拉钢筋34架高,第二受拉钢筋34与底模间距及第二保护层35的厚度满足国标中混凝土保护层最小厚度的要求,不低于15mm,然后浇筑混凝土形成传统预制板31,再传统预制板31制作完成后运输至现场,如图4所示,在施工现场再安装叠合层钢筋33,然后以传统预制板31为底模浇筑混凝土形成传统叠合楼板3。

    7、该工艺的优点是:将楼板部分钢筋绑扎,部分混凝土浇筑的任务由施工现场转移至工厂进行预制,符合国家的政策导向。

    8、该工艺的缺点是:相比现浇混凝土楼板,由于楼板结构更复杂了,使得楼板的厚度更厚,具体而言:采用传统现浇混凝土楼板厚度通常100mm即可满足国家标准,对于局部大开间、厨房卫生间全现浇混凝土楼板也只需要110mm~120mm的厚度即可满足国家标准,而如果采用传统叠合楼板工艺,现行国家标准规定:预制层厚度不宜小于60mm,叠合层厚度不应小于70mm,这样使得传统叠合楼板整体厚度都达到了130mm,一方面,传统预制板厚度厚,加上内设的钢筋整体重量大,运输、吊装、铺设难度大,另一方面,过高的厚度使得最后叠合楼板会侵占房间的空间,使得房间内净空明显减小;而且由于传统预制板达到60mm,只能通过将叠合层厚度降到最低来尽量减小叠合楼板的整体厚度,因此一般传统叠合层的厚度仅有70mm,不便于在叠合层内预埋水电管线施工;可见,传统叠合楼板不但没有充分发挥装配式楼板的优势,而且建造成本比传统现浇楼板增加90元/㎡左右,整体厚度较传统现浇混凝土楼板更厚,该结构工艺也无法满足现行国家对于楼板保温、隔声等需求。

    9、3、保温钢筋桁架楼承板4:

    10、如图5、6所示,保温钢筋桁架楼承板4包括保温底板41,将桁架钢筋43预埋固定在保温底板41内,保温底板41作为模板层和保温结构层,桁架钢筋43可以替代部分楼板结构层的钢筋。保温钢筋桁架楼承板4在现场安装完成后,现场再绑扎板第三受拉钢筋44,第三受拉钢筋44距离保温底板41即第三保护层45的厚度满足国标中混凝土保护层最小厚度的要求,不低于15mm,然后在保温底板41浇筑混凝土形成第三混凝土层42,可见,保温钢筋桁架楼承板4与现浇混凝土楼板的不同之处在于,a、保温底板41只作为构造件、并非结构件;b、保温底板41作为模板后不拆卸,直接作为保温结构层,使得楼板同时具备保温功能。

    11、该结构的优点是:将楼板保温与传统现浇楼板结构组合在了一起,使得楼板与保温复合一体化。缺点是:保温底板41比较重,只能通过塔吊进行吊装,安装速度慢;保温底板41仅仅是保温层,不能算入楼板结构部分且需要钢筋桁架来提供底板强度,这部分钢筋桁架只能部分算入结构钢筋,楼板厚度厚,造成整个楼板结构钢筋用量大大增加,增加整体楼板的成本。

    12、通过上述分析,目前国内所有的混凝土结构建筑设计,理论依据与计算方式都是源于《混凝土结构设计标准》(gb50010),该标准作为混凝土结构设计与施工的基本法则,该标准规定,钢筋保护层最低厚度不得低于15mm,是一条红线,因此,传统叠合楼板设计均是源于此标准,根据标准要求,因此,现有传统叠合楼板技术中,为了满足钢筋保护层厚度15mm的要求以及gb50010对混凝土预制板最低50mm的厚度限制要求,导致在工厂预制的传统预制板31厚度至少达到60mm,一方面,传统预制板31厚度增加,导致传统预制板31的重量增加,使得传统预制板的运输、装配都变得困难,另一方面,传统预制板31厚度的增加,就会侵占后浇的叠合层32的厚度,导致后期水电管线预埋困难,而且楼板整体厚度也不会低于130mm,仍然远高于现浇混凝土楼板2。

    13、由于建筑装配化、产业化、集成化一直是国家引导和扶持的重点,叠合楼板作为建筑装配化重要的一环,仍然是目前市场上主流的技术方案,相较于传统混凝土结构楼板,虽然具有装配化、集成化的优点,但是现有的叠合板体系相较于传统的结构更复杂、施工成本更高、施工难度更大,因此现在急需一种既满足产业化、装配化、预制化、功能集成化(结构与保温一体化)的需求,又能降低成本、提高施工便捷程度、提高施工效率的新的叠合板结构体系。


    技术实现思路

    1、本发明要解决的技术问题是提供一种减少叠合楼板中预制板的厚度,提高预制板拼装效率、提高施工便利性的叠合楼板。

    2、本发明一种叠合楼板,包括预制层和叠合层,所述预制层为不含钢筋的预制板拼接而成,所述叠合层为现浇钢筋混凝土结构,且预制层作为叠合层浇筑时的底模,叠合层中的受拉钢筋直接与预制层上表面接触或与预制层上表面存在间距 c0;所述叠合楼板的截面高度为 h´,叠合楼板的截面有效高度为 h0 ´,预制层的厚度为 t,受拉钢筋的直径为 d,受拉钢筋距预制层上表面的间距为 c0,定义叠合楼板受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离为 a s1;

    3、 a s1= h´-h0 ´;

    4、 a s1 ≥a s ;

    5、 as1= t+ d/2+ c0;

    6、当 15mm≤ c≤25mm时, 0≤ c0 ≤5mm;

    7、当 25mm< c≤40mm时, 5mm≤ c0 ≤10mm;

    8、其中 a s为现浇混凝土结构中受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离, c为《混凝土结构设计标准(gb50010)》中混凝土保护层的最小厚度。

    9、本实施方式中,所述叠合楼板的传热系数k≤1.8w/㎡•k。传热系数k采用jgj/134标准进行计算。

    10、上述实施方式中,所述预制层的厚度t为15mm~30mm。

    11、上述实施方式中,本技术具有如下三种实施方式:

    12、当 15mm≤ c≤25mm时, c0=0mm。

    13、当 15 mm≤ c≤25 mm时或 25mm< c≤40mm时, c0=5mm。

    14、当 25mm< c≤40mm时, c0=10mm。

    15、通过三种实施方式,可以适应施工标准中,不同环境类别。

    16、本实施方式中,所述预制层的线膨胀系数为0.8*10-5~1.8*10-5,钢筋锈蚀失重率≤2%。所述线膨胀系数按《混凝土物理力学性能试验方法标准》gb/t50081进行测试;钢筋锈蚀失重率按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》gb/t50082进行测试。

    17、本实施方式中,所述预制层由多块预制板拼接而成,相邻预制板的拼接面紧贴,相邻预制板在拼接缝位置的下表面设置搭接层连接,所述搭接层是在耐碱玻纤网格布上下表面涂覆水泥料浆构成的三明治结构;

    18、本实施方式中,搭接层的宽度为100mm~300mm。

    19、本实施方式中,所述预制板选自水泥基保温预制板;所述水泥基保温预制板包括保温结构层、上表面增强层和下表面增强层,保温结构层位于上、下表面增强层之间,保温结构层与上表面增强层、下表面增强层固接;

    20、本实施方式中,所述上表面增强层、下表面增强层是在耐碱玻纤网格布上涂刮水泥料浆构成;所述保温结构层由水泥基保温料浆搅拌均匀、摊平,振动成型构成;

    21、本实施方式中,所述水泥基保温料浆包括下述组份:水泥干料、官能化偶联剂、羟丙基甲基纤维素、胶粉、稻壳、纳米硅膨化树脂颗粒;每公斤水泥干料中添加所述官能化偶联剂2-3g、羟丙基甲基纤维素2-3g、胶粉15-30g、稻壳60-80g、纳米硅膨化树脂颗粒20-40g;所述官能化偶联剂选自kh570硅烷偶联剂、dl-411铝酸酯偶联剂中的一种;

    22、本实施方式中,所述纳米硅膨化树脂颗粒按以下方法制备:

    23、第一步,配料:取苯乙烯100份,纳米硅粉2~5份,过氧化苯甲酰(bpo)0.3~0.5份,过苯甲酸叔丁酯(t-bpb)0.04~0.08份,羟乙基纤维素(hec)0.05~0.1份,磷酸三钙(tcp)0.3~0.5份,焦磷酸钠0.02份,戊烷8份;

    24、第二步,向反应釜内加入115-125份的去离子水,按步骤一确定的组分份额,投加苯乙烯、纳米硅粉、过氧化苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯、焦磷酸钠至反应釜中,同时投加第一步所确定的羟乙基纤维素、磷酸三钙份额的40-60%,搅拌升温至85-95℃恒温进行聚合反应,反应 3-4小时后,向反应釜中添加第一步所确定的羟乙基纤维素、磷酸三钙份额的20-30%,继续进行恒温反应3-4小时,最后,向反应釜中添加第一步所确定的羟乙基纤维素、磷酸三钙份额的20-30%及戊烷,控制反应釜内压力≤1.0mpa,升温至115-130℃,维持3-4h,冷却到30-50℃以下出料,物料经脱水、干燥得到纳米硅膨化树脂颗粒。

    25、本实施方式中,第二步中,物料经脱水、干燥后在粉体涂膜剂中搅拌1-4分钟,得到纳米硅膨化树脂颗粒;所述涂膜剂包括下述组分按质量百分比组成:单甘酯9~11%,双甘酯18~22%,硬酯酸锌68~72%。

    26、本实施方式中,所述水泥基保温预制板按下述方法制备:在网格布上涂刮水泥料浆,制成下表面增强层;然后将上述的水泥基保温料浆搅拌均匀,摊平布置在下表面增强层上,振动、干燥成型,得到保温结构层;最后,在保温结构层上铺设网格布并在网格布上涂刮水泥料浆,自然干燥,得到水泥基保温预制板;进一步的,水泥基保温预制板的导热系数λ≤0.09w/m•k。导热系数λ采用gb/t 10294标准进行测试。

    27、由于采用上述结构和方法,本发明具有如下优点:

    28、1、本技术将现浇混凝土中的构造区用预制层替代或部分替代,同时将预制层作为现浇的叠合层的模板,将受拉钢筋设置在叠合层内,方便后续的施工,通过这样的设置,本发明可以选用不同功能性的预制板作为预制层,可以优化叠合楼板的功能性,使得预制层一方面既是结构层,也是功能层,叠合楼板施工完成后,楼板即达到了结构功能一体化的效果,另一方面,相比传统叠合楼板中的预制板厚度大大减小,预制板更加轻薄,使得现场垂直运输与水平运输更加便捷,水平运输与安装可以采用人工安装也可以依靠塔吊安装,不再像传统预制板只能依靠塔吊安装,显著增加了施工效率,并在现场安装完成后在预制板上面绑扎钢筋、浇筑混凝土即可形成叠合楼板;而且由于预制层厚度减小,使得叠合层的厚度可以增加,从而方便了预埋水电管线施工。

    29、2、本技术简化了叠合楼板的结构;相比于传统传统叠合楼板,本技术预制层不再承担主要的结构拉力,预制层与叠合层之间不存在用于构造稳定的桁架钢筋,简化了结构组成,预制板更轻、更薄;预制层的预制板可以制作为15-30mm厚,方便于预制层的运输、安装;本技术预制层厚度薄,可以与现浇混凝土楼板相当,相比传统叠合楼板,增加了楼层净高。

    30、3、本技术相较于传统传统叠合楼板,没有了构造钢筋、减小了楼板厚度,节省了钢筋、混凝土的材料及人工费,减少了楼板保温层,降低了叠合楼板成本。

    31、4、本技术简化了预制板之间的连接措施,由于预制层不再承担主要的结构拉力,相邻预制板在安装时,拼接面紧贴,仅通过在相邻预制板拼接缝的下侧通过搭接层连接即可,相比传统传统叠合楼板通过预留后浇带连接的方式,施工简单、方便,成本低。

    32、5、市场上主流的叠合楼板在满足标准的情况下最低厚度为130mm,而本技术由于受力结构集中在叠合层内,预制层仅需满足标准对钢筋保护层的最低要求,在满足标准的情况下,本技术叠合楼板的最低厚度可以制作为100mm厚。

    33、6、本技术降低了叠合楼板造价,新的叠合楼板结构,预制层内没有桁架钢筋,预制层与叠合层质量不需要构造用的分布筋,大量节省了钢筋用量,本技术的叠合楼板厚度比传统叠合楼板更薄,大量节省了混凝土用量,安装方式比传统楼板更简便。省料、省工,造价相比传统叠合楼板更低。

    34、7、本技术预制板通过在水泥基保温板中添加纳米硅膨胀树脂颗粒与官能化偶联剂,提高了整个预制板的抗折强度和承载受力性能。同时由于官能化偶联剂的作用,又能使预制板与钢筋结合更加牢固,也能使预制层与叠合层结合得更加紧固;这样预制层、叠合层与钢筋之间结合的紧固度和可靠性得到进一步提高;使得预制层能够充当钢筋的保护层。

    35、综上所述,本发明的叠合楼板减少叠合楼板中预制板的厚度,叠合楼板的施工更加方便,缩短了工期,提高了工效。


    技术特征:

    1.一种叠合楼板,包括预制层和叠合层,其特征在于,所述预制层为不含钢筋的预制板拼接而成,所述叠合层为现浇钢筋混凝土结构,且预制层作为叠合层浇筑时的底模,叠合层中的受拉钢筋直接与预制层上表面接触或与预制层上表面存在间距c0;所述叠合楼板的截面高度为h´,叠合楼板的截面有效高度为h0´,预制层的厚度为t,受拉钢筋的直径为d,受拉钢筋距预制层上表面的间距为c0,定义叠合楼板受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离为as1;

    2.根据权利要求1所述的一种叠合楼板,其特征在于,所述叠合楼板的传热系数k≤1.8w/㎡•k。

    3.根据权利要求1所述的一种叠合楼板,其特征在于,所述预制层的厚度t为15mm~30mm。

    4.根据权利要求1所述的一种叠合楼板,其特征在于,当15mm≤c≤25mm时,c0=0mm。

    5.根据权利要求1所述的一种叠合楼板,其特征在于,当15 mm≤c≤25 mm时或25mm<c≤40mm时,c0=5mm。

    6.根据权利要求1所述的一种叠合楼板,其特征在于,当25mm<c≤40mm时,c0=10mm。

    7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种叠合楼板,其特征在于,所述预制层的线膨胀系数为0.8*10-5~1.8*10-5,钢筋锈蚀失重率≤2%。

    8.根据权利要求7所述的一种叠合楼板,其特征在于,所述预制层由多块预制板拼接而成,相邻预制板的拼接面紧贴,相邻预制板在拼接缝位置的下表面设置搭接层连接,所述搭接层是在耐碱玻纤网格布上下表面涂覆水泥料浆构成的三明治结构。

    9.根据权利要求8所述的一种叠合楼板,其特征在于,搭接层的宽度为100mm~300mm。

    10.根据权利要求8所述的一种叠合楼板,其特征在于,所述预制板选自水泥基保温预制板。

    11.根据权利要求10所述的一种叠合楼板,其特征在于,水泥基保温预制板包括保温结构层、上表面增强层和下表面增强层,保温结构层位于上表面增强层和下表面增强层之间,保温结构层与上表面增强层、下表面增强层固接。

    12.根据权利要求11所述的一种叠合楼板,其特征在于:所述上表面增强层、下表面增强层是在耐碱玻纤网格布上涂刮水泥料浆构成;所述保温结构层由水泥基保温料浆搅拌均匀、摊平,振动成型构成。

    13.根据权利要求12所述的一种叠合楼板,其特征在于:所述水泥基保温料浆包括下述组份:水泥干料、官能化偶联剂、羟丙基甲基纤维素、胶粉、稻壳、纳米硅膨化树脂颗粒;每公斤水泥干料中添加所述官能化偶联剂2~3g、羟丙基甲基纤维素2~3g、胶粉15~30g、稻壳60~80g、纳米硅膨化树脂颗粒20~40g;所述官能化偶联剂选自kh570硅烷偶联剂、dl-411铝酸酯偶联剂中的一种。

    14.根据权利要求13所述的一种叠合楼板,其特征在于:所述纳米硅膨化树脂颗粒按以下方法制备:

    15.根据权利要求14所述的一种叠合楼板,其特征在于:第二步中,物料经脱水、干燥后在粉体涂膜剂中搅拌1~4分钟,得到纳米硅膨化树脂颗粒;所述涂膜剂包括下述组分按质量百分比组成:单甘酯9~11%,双甘酯18~22%,硬酯酸锌68~72%。

    16.根据权利要求14所述的一种叠合楼板,其特征在于:所述水泥基保温预制板按下述方法制备:

    17.根据权利要求16所述的一种叠合楼板,其特征在于,水泥基保温预制板的导热系数λ≤0.09w/m•k。


    技术总结
    本发明公开一种叠合楼板,叠合楼板包括预制层和叠合层,叠合层中的受拉钢筋直接与预制层上表面接触或与预制层上表面存在间距c<subgt;0</subgt;;所述叠合楼板的截面高度为h´,叠合楼板的截面有效高度为h<subgt;0</subgt;´,预制层的厚度为t,受拉钢筋的直径为d,受拉钢筋距预制层上表面的间距为c<subgt;0</subgt;,定义叠合楼板受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离为a<subgt;s1</subgt;;a<subgt;s1</subgt;≥a<subgt;s</subgt;;当15mm≤c≤25mm时,0≤c<subgt;0</subgt;≤5mm;当25mm<c≤40mm时,5mm≤c<subgt;0</subgt;≤10mm;a<subgt;s</subgt;为现浇混凝土结构中受拉区边缘到受拉钢筋合力作用点的距离,本发明减少叠合楼板中预制板的厚度,施工更加方便,缩短了工期,提高了工效。

    技术研发人员:谢怀宇,谢向荣
    受保护的技术使用者:绿建科技集团新型建材高技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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