含容器特輕混凝土浮塊及其製備方法

2023-10-08 01:12:24

專利名稱：含容器特輕混凝土浮塊及其製備方法
技術領域：
本發明涉及建築材料構件枝術領域，具體地說是含容器特輕混凝土浮塊及其製備方法。
目前，與本發明創造密切相關的現有技術有三類。第一類是用鋼絲和普通水泥杪漿製成的船舶、浮箱、船塢(參見中國建築材料供銷公司、中國建材工業技術經濟管理現代化研究會物流專業委員會合編的《建材工業商品手冊》)和用輕混凝土製造的船舶。(參見「法」 P.果爾蒙、蘇錫楠等譯《今日混凝土》)；第二類是用房屋建築及保溫材料的各種輕混凝土。(見《今日混凝土》和趙志縉等編著的《新混凝土及其施工工藝》、方漢中主編的《世界建築材料發展水平和趨勢》)第三類是應用在水泥和混凝土中的各種纖維。(參見《新型混凝土及其施工工藝》和「英」 D.J.漢南著，陸建業譯，林根校《纖維水泥與纖維混凝土》)第一類現有技術是能夠浮於水面上的混凝土製品，其不足是生產工藝複雜、造價高，容易滲水下沉，且滲水不易修補，不能形成平整的大面積而使用功能受限。第二類現有技術的輕混凝土的主要不足是自身容重大，吸水率高，在水中吸水飽和後即下沉，不能浮在水面上，更無承載力。第三類現有技術的不足是各種纖維的生產率低，價格高，耐腐蝕性差，抗拉力強度低(鋼纖維除外)。
本發明的目的是提供一種能克服上述不足的，生產工藝簡單、利用廢物、造價低廉，不怕滲水，能長期穩定地漂浮在水面上，並具有一定承載能力，可按用途的需要拼裝成任意大面積的含容器特輕混凝土浮塊及其製備方法。
本發明是這樣實現的混凝土塊體內除含有常規的預理件外還含有容器及動物纖維。在製作澆灌混凝土塊體前，預先在模板內設置固定一些按設計計算好規格數量的耐腐蝕容器，制出一定規格的塊體。由於容器的空體積代替了混凝土的重體積，減輕了塊體的容量重，增大了排水量，從而達到本發明的目的。
製作上述產品的製備方法是①在平整的混凝土上刷上隔離劑，安裝好模板，澆灌塊體底部的保護層，放入第一層容器下部的鋼絲網，將容器放入網孔中，再放一層固定容器的鋼絲網，留預留筋，將混凝土噴射在容器周圍的空隔中，再按上述方法安裝第二層網筋和容器，將混凝土噴至塊體設計厚度，埋好與承載物體連接預件，使表面平整；②為防止水份進入塊體，在塊體表面用防水塗料對塊體進行防水處理。具體是塊體固化脫模保潮養護達設計強度標號，將塊體送入恆溫乾燥室進行乾燥至水份全部揮發後，放入再生橡膠瀝青塗料池中浸漬至塊體吸足防水塗料後出池，再用瀝青砂漿加抹一層防水層後將鋼絲網片鋪設在塊體表面，並與塊體內的網筋預留頭連接，以防止保護層與塊體脫殼，在鋼絲網上再抹一層高標號水泥砂漿即可。
塊體在澆灌時，可根據承載物與塊體聯接的需要，埋置預埋件。
本發明適用於水上種植、養殖、建造水生物另工廠、機動船加油站、漁業中轉站、水上遊樂園、浮道、浮標、船舶修理廠、水岸碼頭、水上住宅、水上飛機場等建築物和構築物的載體。
以下結合實施例對本發明作進一步的詳述。
實施例單塊含容器特輕混凝土的製作，設計要求於下塊體規格6000×4000×750毫米塊體體積18m3使用面積24m2承載能力200Kg/m2輕混凝土抗壓強度50號滿載後上表面應在吃水線上0.3米製作選用頁巖陶粒全輕混凝土，每立方米混凝土需用粗細骨料總量1.35m3，其中3級鬆散容量的粗骨料佔總量的60％，＝0.81m3×300Kg/m3(鬆散容重指標)＝243Kg。2級鬆散容重的輕砂細骨料佔40％，＝0.54m3×200Kg/m3(鬆散容重指標)＝108Kg，水泥用量200Kg/m3(最少水泥用量標準)＝200Kg，拌合用水因終揮發不計重量。則輕混凝土的幹容重＝243Kg＋108Kg＋200Kg＝551Kg/m3，塊體總容重＝551Kg×18m3＝9918Kg。
加入塊體的容器選用可容1.25千克的塑料飲料瓶，按塊體的體積減去瓶與瓶之間和瓶與塊體表面之間的間隔50毫米計算，可設置2408個，可取代輕混凝土的重量＝3.01m3(容器總體積)×551Kg/m3(輕混凝土的幹容重)＝1658.51Kg。可增加塊體排水量＝2408個×1.25Kg/1個＝3010Kg。
此塊含容器的特輕混凝土浮塊的總排水量＝18m3×1000Kg/m3(水的容重)＝18000Kg－8259.45Kg(塊體自重)＋3010Kg(容重佔去水的重量)＝12750.55Kg。每立方米塊體的排水量＝12750.55Kg÷18m3＝708.36Kg。
設計要求滿載後塊體上平面在吃水線上0.3米，計算為24m2×0.3米＝7.2m3×708.36Kg(每m3塊體的排水量)＝5100.19Kg(塊體應減去的承載力)。
考慮到塊體表面的防水層因製作時的質量問題，或受碰損造成防水層損壞及防水材料老化等原因造成防水層失效，塊體外的水分滲入塊體，影響塊體的承載力和安全。因此，對塊體的承載需要扣除一個安全數，安全數按頁巖陶粒的吸水率及塊體用粗細骨料的總用量計算為〔243Kg(每m3輕混凝土粗細骨料用量)＋108Kg(每m3輕混凝土的細骨料用量)〕×18m3(塊體體積)＝6318Kg-1896.34Kg(被容器取代去輕混凝土內粗細骨料有的用量)＝4421.7Kg×6.36％(骨料的吸水率)＝281.22Kg(應在承載力中扣除的安全數)。
實際承載力＝1275.55Kg(塊體總排水量)-5100.19Kg(預留除吃水線以上部分塊體的重量)-281.22Kg(安全數)-2569.14Kg(水泥砂漿防水保護層的重量，防水材料的重量，內外鋼絲網筯的重量，上平面地面材料的重量，骨料鬆散容重超標的因素重量)＝4800÷24m2＝200Kg，計算標準承載力符合設計要求。
製作方法及順序在平面的混凝土上刷上隔防劑，按塊體的立面高度安裝好鋼模板，澆灌塊體底部的保護層厚50毫米。放上固定第一層容器下部的鋼絲網，將容器放入網孔中，容器可是塑料或鋁製的廢瓶罐、玻璃陶瓷罐及耐腐蝕金屬瓶罐，再放一層固定容器上部的鋼絲網，將上下兩層的鋼絲網格連接在預插入場地50毫米的豎筋上，網片四周的筋頭，由已鑽好在鋼模板上的孔中穿出50毫米長(作為與防水保護層鋼絲網片連接的預留筋)用混凝土噴射機由上向下將混凝土噴射在容器周圍的空隔中，高度噴射至超過容器上口50毫米厚時，再按上述方法安裝第二層網筋和容器，將混凝土噴至塊體設計厚度，埋好與承載物體連接預件，用直尺趕幹上平面平整。
為防止水份進入塊體，在塊體表面用防水塗料對塊體進行防水處理。具體是塊體固化脫模保潮養護達設計強度標號，將塊體送入恆溫乾燥室進行乾燥至水份全部揮發後，放入再生橡膠瀝青塗料池中浸漬至塊體吸足防水塗料後出池，再用瀝青砂漿加抹一層防水層後將鋼絲網片鋪設在塊體表面，並與塊體內的網筋預留頭連接，以防止保護層與塊體脫殼，在鋼絲網上再抹一層高標號水泥砂漿即可，其厚度為15毫米左右。
塊體上面用鋁合金壓花板鋪設，以膨脹套螺釘固定。或在塊體的上面，可根據各種使用功能的要求，鋪設各種耐腐蝕和耐磨的地面材料(如陶瓷地磚、天然或人造石板材、鋁合金壓花板、塑料板、不鏽鋼板、壓花橡膠捲材)。
對於大體積、大面積的塊體，由於不便整體一次製作成型，和裝卸運輸的困難，需分塊製作，再在水邊拼裝臺道上或水中拼裝成整體。在分塊製作時，塊體各角邊部位，需留出安裝連接拉杆的凹圓槽，使安裝後的連杆不凸出塊體表面，保持塊體的平整和塊體間連接面的嚴密，連接件採用防腐處理過的鋼螺杆，螺杆的直徑按設計要求的拉力確定。塊體之間四角連接處採用特製的縱橫豎三向五孔連接板，塊體邊間採用輕型角鋼加焊連接板與各拉杆連接。
若使用功能要求在一塊連接整體面上，各部位的承載力不同時，(如房屋部位與行道部位所需承載力不同，設備安裝部位與活動部位所需承載力不同等。)從經濟著想，可將分塊製成不同的厚度，分別承受相應的物體重量，這時塊體之間的聯接方式可採用三塊的角固定豎杆，一塊的角與固定滑動套管相連接。當塊體受力後即下沉至上表面符合設計要求的高度。這種連接方法特別適用於承載重量不穩定的地方(如堆放貨物的場所、有時滿、有時空、或人流不通的場所)。當浮力不同時，單塊可上下浮動，不影響相鄰浮塊的平穩度和連接件的使用時限。對於固定在浮塊上的物體，也可將浮塊受力後(如先將房屋建好再加上應用物體的重量，吃水線符合設計要求的浮塊)，再與其它浮塊用前第一種方法聯接。根據塊體的大小，可在水上臺架上聯接，也可在水中聯接。
本發明的含容器特輕混凝土浮塊由於容重輕，在水中排水量大，不怕滲水，可長期穩定地浮在水面上，並具有一定的承載能力，單塊可按用途需要拼裝成任意大面積。它的製造工藝簡單，可利用廢物、造價低廉，並可大規模生產。能夠對於發展海上混凝土建築物和構築物起到承載作用。
權利要求
1.一種含容器特輕混凝土浮塊，其特徵在於混凝土塊體內除含有常規的預埋件外還含有容器及動物纖維。
2.根據權利要求1所述的混凝土浮塊，其特徵在於容器可是塑料或鋁製的廢瓶罐、玻璃陶瓷罐及耐腐蝕金屬瓶罐。
3.一種含容器特輕混凝土浮塊的製備方法，其特徵在於①在平整的混凝土上刷上隔離劑，安裝好模板，澆灌塊體底部的保護層，放入第一層容器下部的鋼絲網，將容器放入網孔中，再放一層固定容器的鋼絲網，留預留筋，將混凝土噴射在容器周圍的空隔中，再按上述方法安裝第二層網筋和容器，將混凝土噴至塊體設計厚度，埋好與承載物體連接預件，使表面平整；②塊體固化脫模保潮養護達設計強度標號，將塊體送入恆溫乾燥室進行乾燥至水份全部揮發後，再放入再生橡膠瀝青塗料池中浸漬至塊體吸足防水塗料後出池，再用瀝青砂漿加抹一層防水層後將鋼絲網片鋪設在塊體表面，並與塊體內的網筋預留頭連接，在鋼絲網上再抹一層高標號水泥即可。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於動物纖維攪拌在混凝土中。
全文摘要
本發明是一種含容器特輕混凝土浮塊，在澆灌前就預先在模板內設置了一些耐腐蝕容器，並在混凝土中含有動物纖維，成型後又在塊體內浸漬防水塗料，並在表面加做了防水層和防水保護層。其容重輕，排水量大，不怕滲水，可長期穩定地浮在水面上，並具有一定的承載能力，製造工藝簡單，可利用廢物、造價低廉。適用於水上種植、養殖、建造水生物工廠、水上遊樂園、浮道、浮標、碼頭、水上住宅、水上飛機場等建築物和構築物的載體。
文檔編號B63B35/38GK1130702SQ9511614
公開日1996年9月11日 申請日期1995年10月25日 優先權日1995年10月25日
發明者廖加華 申請人:廖加華