由輕質材料支撐體後填充而成的填充件的製作方法

2023-08-09 04:12:06

專利名稱：由輕質材料支撐體後填充而成的填充件的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種填充件，尤其是一種用於建築、水利工程中 的由輕質材料支撐體後填充而成的填充件。
背景技術：
在建築、水利工程以及農業設施領域，大跨度、大體積混凝 土結構及構件使用越來越廣泛，為了減小結構自重或者增強混凝 土的保溫、隔熱、隔音、減震效果，需要在混凝土裡面放置一些 輕質填充材料。用輕質填充材料來代替部分混凝土基本不影響結 構的受力性能，但是可以大大地減輕結構的自重，從而節省投資， 節約成本，減少不必要的浪費。目前國內已經開發出了數種用於混凝土構造中的薄壁填充管和 輕質填充體，並申請了相關的專利，其所用材料大致金屬材料、水泥 製品、橡膠或塑料製品、膨脹珍珠巖材料、聚苯泡沬等幾大類，實踐 使用中各有優缺點。金屬波紋管造價較髙，且施工時的腳踏揉搓容易 導致波紋管咬口開裂，同時電、氣焊若緊貼波紋管進行作業可能燒出 孔洞。由高強水泥等脆性材料製成的空心管自重較大，吸水率較高， 當承受衝擊荷載及堆放重物時容易碎裂。橡膠或塑料空心管成本也較 高，與堅硬金屬接觸容易剮碰開裂。輕質發泡材料雖然解決了其他管 件材料的一些問題，但材料本身表面較軟，吸水率一般較大，外力過 大容易變形，其次堅硬金屬剮蹭容易產生碎屑汙染施工環境，甚至影響到混凝土的澆築質量；因此巿場上現有的輕質發泡材料填充件都帶 有加強層、密封層等多層結構以克服上述缺點。同時，為了克服強度 較弱、建築物及施工火災隱患等缺陷，必須提髙發泡材料的容重(即
密實度)以及選用防火的原材料，這就必然導致成本增加。此外，發 泡材料如聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯等大多屬於化工類材料，不能 自然降解，價格容易受巿場制約，同時材料的生產過程及使用過程中 都潛在耗能、環境汙染及安全健康等問題。實用新型內容(一) 要解決的技術問題本實用新型的一個目的是針對上述現有技術的不足，提供一種 環保節能的由輕質材料支撐體後填充而成的填充件。(二) 技術方案為實現上述目的，本實用新型釆用如下技術方案 本實用新型所述的由輕質材料經填充而成的填充件，包括由薄殼層和設置在薄殼層兩端的封堵端頭構成的中空殼體，其中所述薄殼層是由具有一定強度和韌性的材料製成的，所述殼體內沿其縱向填充至少一根輕質材料支撐體。所述薄殼層是不燃型無機玻璃鋼、有機玻璃鋼或者橡塑合成材料製成的。所述封堵端頭的材料與支撐體相同，厚度大於2cm。 所述輕質材料支撐體是二次或多次利用現有的輕質構件或板材 再次加工製成。所述殼體外面設有密封表層，密封表層為塗膠層，或者是由膠帶 纏繞而成的膠帶層。所述輕質材料支撐體為兩根以上，且相鄰兩個支撐體之間間隔一 定距離或者沒有間距。所述封堵端頭與支撐體為一體結構，且填充滿整個薄殼層。所述薄殼層的截面形狀為多邊形，或者為直線與弧線的組合圖形。
所迷輕質材料支撐體為長方體形狀，或者與殼體形狀相同。 所述支撐體為薄殼狀，由玻璃鋼、橡塑合成材料製成。 所述支撐體為多個，相鄰兩個支撐體之間以及支撐體與薄殼層之 間具有間隙或沒有間隙。 (三)有益效果本實用新型所述的由輕質材料支撐體後填充而成的填充件的優點和積極效果是本實用新型可以大量重複利用已有材料及構 件，同時採用環保節能材料，生產加工過程簡單無汙染，填充件 防水防火，質量輕、造價低，具有一定強度、剛度和韌性，施工 時不易變形、碎裂、表面光滑易於混凝土的流動，同時具有可鋸 可裁的特點，並且橫斷面形狀比較靈活，可以根據設計要求決定。 本實用新型具有很好的經濟性和適用性。


圖l (a) - (g)表示本實用新型的填充件的各個橫截面圖； 圖2 (a) - (d)表示本實用新型的填充件中各種支撐體結構示 意圖；圖3 (a) - (f)表示本實用新型中的薄殼層的截面圖。圖中1.輕質材料支撐體；2.薄殼層；3.密封表層；4.封堵端頭。
具體實施方式
以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。如圖l (a) - (g)及圖2 (a) - (d)所示，本實用新型的由輕質 材料支撐體後填充而成的填充件，包括由薄殼層2和設置在薄殼層2 兩端的封堵端頭4構成的中空殼體，在殼體內沿殼體縱向填充至少一 個輕質材料支撐體l,在殼體外面設有密封表層3，密封表層3是塗膠
層，也可以是由膠帶纏繞而成的膠帶層。所述薄殼層2是由具有一定 強度和韌性的玻璃鋼材料如不燃型無機玻璃鋼、有機玻璃鋼，或者橡 塑合成材料製成的，其也可以由具有一定強度和韌性的其他材料製成。封堵端頭4的材料與支撐體1相同，厚度為5cm,這樣封堵端頭4 不僅起到封堵的作用，同時也起到支撐的作用。封堵端頭4的厚度不 限於5cm，可以根據整個填充件的尺寸確定。通常要大於2cm。當然， 封堵端頭4的材料、厚度也可以與薄殼層2相同。本實用新型中的輕質 材料支撐體和薄殼層均具有各自的抗拉及抗壓強度。見圖l (a),在 殼體內填充一個矩形截面實心輕質材料支撐體l,其與殼體之間具有 一定空隙；見圖l (b)在殼體內填充一個輕質材料支撐體l,其與殼體截面形狀相同，之間無空隙。支撐體l也可以為薄殼狀，由玻璃鋼、橡塑合成材料製成，即制 造材料與薄殼層2相同，也可以由輕質發泡材料製成。薄殼狀的支撐 體l的橫截面形狀可以多種多樣。見圖l(c)，薄殼狀的支撐體l的橫 截面為一個矩形，圖l (d)為兩個矩形，圖l (e) ~圖1 (g)為多邊 形，這些個不同形狀的支撐體可以填滿整個薄殼層2，也可以有空隙。見圖2(a)，輕質材料支撐體l的縱截面形狀為矩形，數量為單 一體，可以是實心的如圖1 (a)所示，也可以是空心的如圖1 (d) 所示。見圖2(b),輕質材料支撐體l的縱截面形狀為矩形，數量為 兩個或以上，橫斷面相鄰兩個支撐體之間可以沒有距離，但為了節省 材料，相鄰兩個支撐體之間也可以間隔一定距離，支撐體是實心的， 也可以是空心的如圖1 (d)所示；見圖2(a)、圖2(b)，本實用新 型中的輕質材料支撐體l為長方體形狀，見圖2(c)、圖2(d),本 實用新型中的輕質材料支撐體l也可以與殼體形狀相同，輕質材料支 撐體1可以是實心的，還可以是空心的，這樣，在保證強度的情況下, 進一步節省了原材料。當支撐體端部為實心輕質材料且與薄殼層截面
形狀和大小吻合，同時支撐體端部與薄殼層外沿端頭齊平時，支撐體端部即起到封堵端頭4的作用，這種情況可不用安裝封堵端頭4 (見 圖2 (c))。無論所述支撐體1是實心的還是空心的，其在縱向上都可以是一根整體，或都是由多段組成，但在相鄰兩段之間以及支撐體1與封堵端頭4之間均沒有間隙。如圖3 (a) - (f)所示，本實用新型中的薄殼層2的截面形狀可以 是多邊形，也可以是直線與弧線的組合的各種形狀。本實用新型中的輕質材料支撐體l是二次或多次利用現有的輕質 構件或板材再次加工製成。當然也可以直接訂做生產輕質材料支撐 體。本實用新型的由輕質材料支撐體後填充而成的填充件的方法，包 括如下步驟1 )根據設計要求選擇相應截面尺寸及長度的底模製作薄殼層， 可製作坡璃鋼薄壁或選用玻璃絲布和水泥砂漿，若選用菱鎂材料，以 氯氧鎂水泥為基體，以玻璃纖維為增強材料，要保證材料符合國家規 範，不對混凝土結構產生影響。薄殼層也可選擇輕質薄板拼接，薄殼 層達到設計強度後脫模，要保證其至少有一端是開口的，以便置入輕 質材料支撐體。薄殼層要保證是整體一次成型，表面光滑平整，同時 要具有一定的抗拉抗壓強度。2)製作輕質材料支撐體l;支撐體l為矩形體塊或與殼體相同形 狀，其本身作為填充構件，主要起填充和支撐薄殼層上、下表面的作 用，從而可以與薄殼層及密封表層一起作用承受外力。其中，輕質材料支撐體l可以是二次利用已有輕質構件，例如家 電或其他機器設備的輕質包裝物或保護板、廢舊建築或設施的輕質構 件或板材等，經再次加工，如裁切、修補、粘結、拼裝等製成的。也 可直接生產製作。為了更加節省材料，可以是非實心的，如採用帶有
空腔的框肋式構架或蜂窩狀結構。支撐體可以選用輕質發泡材料，包 括聚苯乙烯泡沬塑料、聚氯乙烯泡沬塑料或聚氨酯泡沬塑料等。也可 選擇與薄殼層相同材料製作成支撐殼體。支撐體還可以選擇由多種輕 質材料顆粒(膨脹珍珠巖、陶粒、爐渣、工業廢渣或粉煤灰顆粒)、 植物纖維(包括植物秸杆、木屑)或起拉結纏繞顆粒作用的化工類纖 維、水泥漿或起粘結作用的粘結漿經混合攪拌而成。3) 將製作好的輕質材料支撐體置入薄殼層，輕質支撐體本身作 為填充物同時具備支撐受力作用，置入時要保證構件與薄殼層內表面 具有一定的固定性和摩擦力，支撐體沿薄殼層縱向和橫向可為單一整 體或多個組合體，但在縱向上，多個支撐體之間以及支撐體與封堵端 頭之間無間隔。支撐體置入薄殼層後，在兩端安裝封堵端頭4。當支 撐體端部為實心輕質材料且與薄殼層截面形狀且大小吻合，同時支撐 體端部與薄殼層外沿端頭齊平時，支撐體端部即起到封堵端頭4的作 用，這種情況可不用安裝封堵端頭4。4) 在薄殼層外周圈纏繞或塗刷一層密封表層3。密封表層材料具 有一定的強度和軔性，其吸水率低(不會降低混凝土強度)、表面光滑(易於混凝土的流動)；密封表層與薄殼層一起作用，增加產品的 整體強度。同時用以保證薄殼層不與鋼筋混凝土直接接觸。密封 層的形成可以是通過塗刷塗料(如聚氨酯材料、乳膠漆或者彈性複合 塗料)形成，也可以用塑料膠帶直接纏繞而成。以往的薄壁型填充管和輕質發泡材料填充體都是單一主體 獨立作用，而且產品成型工藝大多是由內而外的。本實用新型讓 外層構造與內層共同作用，合理配置，更重要的是由於先製作薄 殼層，後填充支撐體，從而使重複利用廢棄輕質材料成為可能， 同時也可避免以往內層發泡材料由於機械生產，發泡等可能帶 來的能耗、汙染及安全等問題。本實用新型積極響應關於環境友好型、資源節約型社會可持 續發展的號召，可以大量重複利用已有材料及構件，同時採用環 保節能材料，生產加工過程簡單無汙染，填充件防水防火，質量 輕、造價低，具有一定強度、剛度和韌性，施工時不易變形、碎 裂、表面光滑易於混凝土的流動，同時具有可鋸可裁的特點，並 且橫斷面形狀比較靈活，可以根據設計要求決定。本實用新型具 有很好的經濟性和適用性。
權利要求1.一種由輕質材料支撐體後填充而成的填充件，包括由薄殼層(2)和設置在薄殼層(2)兩端的封堵端頭(4)構成的中空殼體，其特徵在於所述薄殼層(2)是由具有一定強度和韌性的材料製成的，所述殼體內沿其縱向填充至少一根輕質材料支撐體(1)。
2. 如權利要求1所述的填充件，其特徵在於所述薄殼層(2)是不 燃型無機玻璃鋼、有機玻璃鋼或者橡塑合成材料製成的。
3. 如權利要求1所述的填充件，其特徵在於所述封堵端頭(4)的 材料與支撐體(1 )相同，厚度大於2cm。
4.如權利要求1所述的填充件，其特徵在於所述輕質材料支撐體(1 )是二次或多次利用現有的輕質構件或板材再次加工製成。
5.如權利要求1所述的填充件，其特徵在於所述殼體外面設有密 封表層(3),密封表層(3)為塗膠層，或者是由膠帶纏繞而成的膠 帶層。
6.如權利要求1所述的填充件，其特徵在於所述封堵端頭(4)與支撐體(l)為一體結構，且填充滿整個薄殼層。
7. 如權利要求1所述的填充件，其特徵在於所述薄殼層(2)的截 面形狀為多邊形，或者為直線與弧線的組合圖形。
8. 如權利要求1所述的填充件，其特徵在於所述輕質材料支撐體(l)為長方體形狀，或者與殼體形狀相同，輕質材料支撐體(l)是實心的或是空心的。
9. 如權利要求1所述的填充件，其特徵在於所述支撐體(1 )為薄 殼狀，與薄殼層(2)相同，或是輕質發泡材料。
10. 如權利要求l-9之任一所述的填充件，其特徵在於所述支撐體(1)為多個，相鄰兩個支撐體(l)之間以及支撐體(l)與薄殼層(2)之間具有間隙或沒有間隙。
11.如權利要求l所述的填充件，其特徵在於所述支撐體(1 )為 一根整體，或由多段組成，在相鄰兩段之間以及支撐體(1)與封堵 端頭(4)之間沒有間隙。
專利摘要本實用新型涉及一種填充件，尤其是一種用於建築、水利工程中的由輕質材料支撐體後填充而成的填充件，包括由薄殼層和設置在薄殼層兩端的封堵端頭構成的中空殼體，其中所述薄殼層是由具有一定強度和韌性的材料製成的，所述殼體內沿其縱向填充至少一根輕質材料支撐體。本實用新型大量重複利用已有材料及構件，同時採用環保節能材料，生產加工過程簡單無汙染，填充件防水防火，質量輕、造價低，具有一定強度、剛度和韌性，施工時不易變形、碎裂、表面光滑易於混凝土的流動，同時具有可鋸可裁的特點，並且橫斷面形狀比較靈活，可以根據設計要求決定。本實用新型具有很好的經濟性和適用性。
文檔編號E04C1/00GK201040892SQ200720143110
公開日2008年3月26日 申請日期2007年4月6日 優先權日2007年4月6日
發明者肖中發 申請人:肖中發