一種高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法
2023-05-03 16:04:16 2
專利名稱：一種高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法
技術領域：
本發明涉及樓面整澆層的施工技術，具體涉及一種高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方 法。
背景技術：
樓板主要承受樓面傳來的豎向荷載作用，是建築結構中重要的水平承重構件，其整體性能對結構安全性和抗震性能有較大影響。目前我國砌體結構普遍採用預製樓板，為提高樓蓋整體性，將預製樓板吊裝就位以後，需在樓板表面鋪設鋼筋網，再澆築混凝土面層使樓蓋形成整體。這種方法的主要問題是現澆混凝土面層的自重大，抗裂性能差，需要鋪設鋼筋網，施工工藝複雜，且對結構整體性和抗震性能提高有限，在地震作用下仍易脫落造成嚴重的人員傷亡和經濟損失。
發明內容
本發明的目的在於提出一種施工簡便、性能良好、造價較低的高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法。為此，本發明提供的高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法具體如下步驟一，在樓面的預製樓板板縫中每隔200 300mm植入短鋼筋，各短鋼筋的一端伸入預製樓板板縫中並與預製樓板板底齊平，另一端突出預製樓板板面20 30mm ；步驟二，在經步驟一處理後的樓面上澆築厚度為20 30mm高延性纖維混凝土，經養護後即得高延性纖維混凝土樓面整澆層。優選的，上述短鋼筋為普通熱軋帶肋鋼筋，強度級別為400MPa，直徑為10 14mm。優選的，上述高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、矽灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質量百分比計，水泥粉煤灰矽灰砂水=1 :0. 9 :0. I :0. 76 :0. 58 ;以水泥、粉煤灰、矽灰、砂和水混合均勻後的總體積為基數，PVA纖維的體積摻量為I. 5%。優選的，上述水泥為P. O. 52. 5R矽酸鹽水泥；粉煤灰為I級粉煤灰；矽灰的燒失量小於6%、二氧化娃含量大於85%、比表面積大於15000m2/kg ;砂的最大粒徑為I. 26mm ；PVA纖維的長度為6 12mm、直徑為26 μ m以上、抗拉強度為1200MPa以上、彈性模量為30GPa以上。優選的，上述高延性纖維混凝土中添加有減水率為30%以上的聚羧酸減水劑，且減水劑的添加量為粉煤灰、矽灰和水泥總質量的O. 8%。優選的，上述高延性纖維混凝土的製備方法為將水泥、矽灰、粉煤灰和砂幹拌均勻後加入減水劑和80%的水攪拌均勻；之後再加入PVA纖維攪拌均勻後加入剩餘20%的水攪拌均勻即得高延性纖維混凝土。本發明一方面採用高延性纖維混凝土作為預製樓板的整澆層，利用其高強度、高延性、高耐久性和高抗裂性能等特點，顯著改善預製樓板的整體性，另一方面在預製樓板板縫處植入短鋼筋，提高整澆層與預製樓板的連接性能，從而大幅度提高結構的整體性和抗震性能。與現有技術相比，本發明具有如下的特點(I)本發明採用的高延性纖維混凝土極限拉應變可達到普通混凝土的100倍以上，具有類似鋼材的塑性變形能力，是一種具有高強度、高延性、高耐久性和高耐損傷能力的生態建築材料。利用其力學性能優勢以及與砌體之間良好的粘結性能可顯著增強結構的整體性和抗震性，保證預製樓板與面層共同工作。(2)本發明的施工方法工藝簡便，且採用本發明的施工方法建築的樓面整澆層面層厚度較小，大大減少了結構自重。(3)採用本發明的施工方法建築的樓面整澆層具有良好的耐久性，可延長結構的使用壽命，大幅度提高既有結構的承載力和抗震性能，減少甚至免去強震後修復的工作。
以下結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步的詳細說明。圖I是實施例I中樓板橫向結構示意圖；圖2是實施例I中樓板縱向結構示意圖；圖中各代碼表示1-預製樓板、2-短鋼筋、3-高延性纖維混凝土樓面整澆層。
具體實施例方式實施例I :遵循本發明的技術方案，如圖I和圖2所示，本實例中預製樓板I採用單向圓孔板，板跨度為3m,寬度為600mm,厚度為120mm。將預製樓板I吊裝到位後，在預製樓板I板縫處每隔300mm植入直徑為12mm的短鋼筋2，短鋼筋2底端伸入預製樓板I板底，頂部突出樓板20mm ;最後在經上述處理後的預製樓板I上部澆築20mm厚的高延性纖維混凝土，養護3天後即得高延性纖維混凝土樓面整澆層。上述的高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、矽灰、砂、PVA纖維、減水劑和水，其中，按質量百分比計，水泥粉煤灰矽灰砂水=1 :0. 9 :0. I :0. 76 :0. 58 ;以水泥、粉煤灰、矽灰、砂和水混合均勻後的總體積為基數，PVA纖維(聚乙烯醇纖維)的體積摻量為
I.5% ;減水劑的添加量為粉煤灰和水泥總量的O. 8%。其中砂的最大粒徑為I. 26mm ；PVA纖維的長度為6 12mm，直徑為26 μ m以上，抗拉強度為1200MPa以上，彈性模量為30GPa以上；水泥為P. O. 52. 5R矽酸鹽水泥；粉煤灰為I級粉煤灰；矽灰為燒失量為5%、二氧化矽含量為88%、比表面積為18000m2/kg的矽灰，且矽灰符合GB/T 18736的相關要求；砂的最大粒徑為I. 26mm ;PVA纖維為上海羅洋科技有限公司生產的PA600纖維，其長度為8mm、直徑為26 μ m、抗拉強度為1200MPa、彈性模量為30GPa，並且該實施例的高延性纖維混凝土中添加有江蘇博特新材料有限公司的PCA'丨聚羧酸高性能減水劑，減水劑的添加量為粉煤灰、水泥和矽灰總質量的O. 8%。其中的高延性纖維混凝土的攪拌方法為首先將水泥、粉煤灰、矽灰和砂倒入強制式攪拌機中幹拌2 3分鐘；再加入減水劑和80%的水；然後加入PVA纖維再攪拌2分鐘後加入剩餘20%的水，攪拌I 2分鐘。以下是發明人提供的關於本實施例的高延性纖維混凝土的力學性能試驗及其結果O
(I)採用70. 7mmX70. 7mmX70. 7mm的標準試模製作立方體試塊，按標準養護方法
養護60天，進行立方體抗壓強度試驗。試驗結果表明高延性纖維混凝土試塊抗壓強度平均值為65MPa，試塊達到峰值荷載後卸載再進行第二次加載，殘餘抗壓強度可達到峰值荷載的80%，試塊破壞過程具有明顯抗壓韌性。(2)採用40mmX40mmX 160mm的標準試模製作稜柱體抗彎試件，按標準養護方法養護60天，進行抗彎性能試驗。試驗結果表明高延性纖維混凝土試件的初裂強度為
4.8MPa，試件開裂以後承載力繼續提高，極限強度為10. IMPa，達到峰值荷載後承載力下降緩慢，按照ASTM C1018法計算所得的彎曲韌性係數其彎曲韌性15、110> 12(|、I30分別為6. 2、14. 5,33. 0,50. 6，表明具有很高的彎曲韌性。(3)採用50mmX 15mmX350mm的試模製作拉伸試塊，按標準養護方法養護60天，進行直接拉伸試驗。結果表明高延性纖維混凝土試件單軸抗拉強度平均值為3. 6MPa，極限拉應變可達到I. 2%，試件開裂以後承載力基本保持不變，具有良好的抗拉韌性，破壞過程中出現10餘條裂縫。以上試驗表明，高延性纖維混凝土的極限拉應變遠高於《混凝土結構設計規範》GB50010中普通混凝土的極限拉應變，高延性纖維混凝土受壓、受拉、受彎破壞時均具有較高的韌性，其破壞特徵與普通混凝土發生脆性破壞具有明顯不同。該實施例的高延性纖維混凝土的上述力學特性表明，採用該材料作為預製樓板的整澆層強度高、延性好，不易開裂，並且和砌體結構的粘結性能良好，可顯著提高結構的整體性和抗震性能。本發明採用高延性纖維混凝土作為預製樓板的整澆層，不僅施工工藝簡便，且所採用的高延性纖維混凝土具有良好的耐久性，可做為短鋼筋的保護層，避免其鏽蝕斷裂，延長結構的使用壽命，可減低成本，減少甚至免去砌體結構強震後修復的工作。本發明可用於各類預製樓板的整澆層。
權利要求
1.一種高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法，其特徵在於，該施工方法的具體步驟如下 步驟一，在樓面的預製樓 板板縫中每隔200 300mm植入短鋼筋，各短鋼筋的一端伸入預製樓板板縫中並與預製樓板板底齊平，另一端突出預製樓板板面20 30mm ； 步驟二，在經步驟一處理後的樓面上澆築厚度為20 30mm的高延性纖維混凝土，經養護後即得高延性纖維混凝土樓面整澆層。
2.如權利要求I所述的高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法，其特徵在於，所述的短鋼筋為普通熱軋帶肋鋼筋、強度級別為400MPa、直徑為10 14mm。
3.如權利要求I所述的高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法，其特徵在於，所述的高延性纖維混凝土的組分為水泥、粉煤灰、矽灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質量百分比計，水泥粉煤灰矽灰砂水=1 :0. 9 :0. I :0. 76 :0. 58 ;以水泥、粉煤灰、矽灰、砂和水混合均勻後的總體積為基數，PVA纖維的體積摻量為I. 5%。
4.如權利要求3所述的高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法，其特徵在於，所述的水泥為P. O. 52. 5R矽酸鹽水泥；所述的粉煤灰為I級粉煤灰；所述的矽灰的燒失量小於6%、二氧化娃含量大於85%、比表面積大於15000m2/kg ;所述的砂的最大粒徑為1.26mm;所述的PVA纖維的長度為6 12mm、直徑為26 μ m以上、抗拉強度為1200MPa以上、彈性模量為30GPa以上。
5.如權利要求4所述的高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法，其特徵在於，所述的高延性纖維混凝土中添加有減水率為30%以上的聚羧酸減水劑，且減水劑的添加量為粉煤灰、矽灰和水泥總質量的O. 8%。
6.如權利要求5所述的高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法，其特徵在於，所述的高延性纖維混凝土的製備方法為將水泥、矽灰、粉煤灰和砂幹拌均勻後加入減水劑和80%的水攪拌均勻；之後再加入PVA纖維攪拌均勻後加入剩餘20%的水攪拌均勻即得高延性纖維混凝土。
全文摘要
本發明公開了一種高延性纖維混凝土樓面整澆層的施工方法，以解決現有預製樓板整澆施工技術所存在的施工工藝複雜和所澆築的整澆層延性差、自重大的問題。本方法首先在預製樓板板縫處植入短鋼筋，然後在預製樓板表面澆築高延性纖維混凝土。本發明利用高延性纖維混凝土的力學性能優勢以及與砌體結構之間良好的粘結性能可大幅度提高樓蓋和砌體結構的整體性、抗裂性和防滲性，避免地震作用下預製樓蓋的脫落，顯著提高砌體結構的抗震性能。
文檔編號E04G21/00GK102912982SQ201210434270
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月4日 優先權日2012年11月4日
發明者鄧明科, 梁興文, 孫宏哲, 秦萌 申請人:西安建築科技大學