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摘要:现浇混凝土空心楼盖由于具有中空或内填保温材料的原因,因此相对于普通的实心板具有保温隔热、节能、隔声等诸多优点,特别是现浇空心楼板还具有节约钢筋、节省造价、节约土地及提高建筑物的使用功能等优点,因此现浇混凝土空心楼盖技术先后被列为建设部科技成果重点推广项目及建设部节能省地型新技术,并在全国各地得到广泛的推广应用。本文重点介绍了现浇混凝土空心楼盖技术经济优势及成孔材料的发展现状,供开发单位、设计人员等参考、选用。
关键词: 空心管, 箱体,阻燃,地下室,经济性 , 覆土
Abstract: the cast-in-situ concrete hollow floor because of the hollow or fills in the cause of the heat preservation material, so relative to common solid sheet has the insulation, energy saving, sound insulation, and many other advantages, especially cast-in-situ hollow floor also has to save, save, save the cost of the reinforced land and improve the use function of building etc, and therefore cast-in-situ concrete hollow floor technology has been listed as the ministry of construction achievements in science and technology, key popularized project of the ministry of construction and energy saving and ground-saving new technology, and all around the country widely application. This paper introduces the cast-in-situ concrete hollow floor technology economic advantage and into the hole material development present situation, for the development units, design, selection of reference personnel, etc.
Keywords: hollow tube, cabinet, flame retardant, the basement, economy, turns the soil
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
1产品发展概况
现浇混凝土空心楼盖早在上世纪六十年代就在日本等少数国家有所应用,但是没有得到进一步的推广应用。九十年代随着我国出台相关规定,预制空心板因整体抗震性能差,板缝间易出现裂缝等缺点而退出建筑领域,特别是在经济发达地区明文禁止使用。但是预制空心板又具有节约造价的优点,因此国内就开始研究现浇混凝土空心楼盖,并成功地在一些工程中得以应用。最早的空心楼盖材料是五花八门,有玻璃纤维增强水泥永久性管状芯模、塑料空心管等,后经过市场的多年优胜劣汰,最终在本世纪初,水泥复合空心管占据了90%以上的市场份额,但是由于空心管空心率相对较小,因此在空心管技术的基础上又研制出空心率更大,经济性更好的水泥箱体,水泥箱体在现阶段也得到了一定的推广应用。
无论水泥空心管还是水泥箱体,它们都是用水泥、玻璃纤维布等材料制作而成的空心建筑材料,其在运输、安装施工时,难免出现破损现象,且该类产品自重较重,增加了各个环节的工作强度及施工难度。为了克服上述空心材料的缺点,目前市场上开始逐渐使用BDF无机阻燃型复合箱体,该种材料内部为阻燃型聚苯板,外覆玻璃纤维布、硫铝酸盐水泥等无机材料形成硬质薄壳层,因此无机阻燃型复合箱体重量更轻,且无破损之忧,目前因其具有较大的优势,得以迅速大规模推广应用,为目前现浇混凝土空心楼盖成孔材料的首选。
2空心楼盖成孔材料主要产品种类
目前市场上现浇空心楼盖内模产品种类繁多,从主材质上分有水泥、石膏、塑料、泡沫等;从形状上分有圆柱体、长方体、多面体等;从产品实体状态来分可以分为空心、实心、复合等。目前市场上常用的有空心筒芯、空心箱体、无机阻燃型复合箱体3种常用产品。
2.1玻璃纤维增强水泥永久性管状芯模(俗称水泥空心管)
空心管的外径及长度由设计确定,常用的外径D(mm)有100~400mm;标准长度L(mm)为1000、1200,非标准长度可以定尺生产。空心管的外形如图2-1所示。
图2-1空心管示意图
2.2玻璃纤维增强水泥永久性箱体芯模(简称水泥箱体)
箱体的长度、宽度、高度由设计确定,为了便于生产,通常长度与宽度相同,常用的长度×宽度为:500×500、600×600、800×800,常用的高度为: 150~400mm。箱体的外形如图1-2所示。
图2-2箱体示意图
2.3无机阻燃型复合箱体
箱体的长度、宽度、高度由设计确定,为了便于生产,通常长度与宽度相同,常用的长度×宽度为:500×500、600×600、800×800,常用的高度为:100~400mm。箱体的外形如图1-3所示。
图2-3箱体示意图
3生产工艺
3.1水泥空心管
水泥空心管生產目前大多采用离心式机械成型,首先采用铁质材料依据空心管的大小型号、长度制作好模具(模具大多为1m长),生产时先将模具扣紧,并在模具内放入玻璃纤维网格布,然后将模具安装在离心机上,自动搅拌好的水泥浆(或水泥砂浆等)随着离心机的高速旋转,均匀地喷涂在模具内(一般过程只需持续几秒钟),水泥浆喷涂完毕,抽出模具并在两端封堵上预先做好的同材质堵头,待水泥浆终凝后拆开模具,浇水养护,15℃以上的天气7天即可使用,0℃~15℃需养护15天,0℃以下不宜制作产品。
3.2水泥箱体生产工艺
水泥箱体的生产也要使用模具,生产时将方箱形模具事先组装完成,然后在方箱内铺上玻璃纤维网格布,并倒入水泥浆(水泥浆应较稠),然后将水泥浆均匀地摊铺在模具底部和四周侧壁,待水泥浆有一定强度后封上上部盖板,而后脱模、养护。其养护期较水泥空心管要长一周左右。
3.3无机阻燃型复合箱体
无机阻燃型复合箱体的生产无需模具,首先要采购或生产轻质内芯(内芯可为石膏、泡沫混凝土等轻质材料),并依据图纸形状通过切割机切割成型,制作时将加工好的轻质内芯放在操作台上,将裁剪好的玻璃纤维布包裹在轻质内芯的四周,然后将调好的水泥浆均匀地涂抹在其四周(涂抹厚度2~3mm),而后进行养护,养护期基本与水泥空心管相同。
4 各种产品主要技术性能特点
4.1水泥空心管的技术特点
1.能实现机械化生产,价格较低;2.安装方便,容易控制上浮,混凝土浇捣易密实;3.运输及现场施工安装时存在自重较重、施工困难及难免出现破损的缺点。
4.2水泥空心箱体的技术特点
1.空心率比水泥空心管大,可以节约更多的混凝土、钢筋等材料;2.节约造价更加明显;3.自重较大,装卸、搬运、吊装极其不便,且楼板下表面混凝土浇筑不易密实,运输及施工时易破损。
4.3无机阻燃型复合箱体的技术特点
1.环保、轻质;2.空心率大、配筋省,经济性較好;3.重量轻、易施工、安装劳动强度低;4.阻燃、无毒;5.无机复合层刚度大,不易变形;6.抗压、抗裂强度高。
5现浇空心楼盖技术经济优势
5.1 在公共建筑中的应用(如商场、图书馆、医院、办公楼、物流仓库等)
改变传统设计理念,可将传统楼盖设计成空心大板或无梁楼盖,在多层商场中,可显著节约楼盖层高;在办公楼、图书馆中,可自由分隔空间;在规划限高的领域,如设计成无梁空心楼盖,每层节约净高300mm以上,每十层可多造一层,综合经济效益巨大。
与预应力技术相结合,使柱网增大变为现实(如:从9m*9m到20m*20m)。在公共建筑中适当拉大柱网,可显著改变使用功能,尤其在商场、停车场中一根柱子可影响到四个平方米的使用面积。
5.2 在民用建筑住宅中的应用
改变传统住宅设计理念,可将一户家庭设计成一块大板(如11m*11m,12m*12m),卫生间固定,与新型墙体材料结合可使房间大小和个数,由业主在不同时期,根据需要自由分隔,满足终身居住,使全寿命周期住宅楼变为现实。
5.3 在地下工程中的应用
在7~8m以上柱网,带覆土的普通地下室或人防地下室,以及主体结构下的多层地下室(负二层以下层数)可设计成无梁空心楼盖,可以节约楼盖造价:40~80元/m2;同时可节约地下室基坑支护费用、地下室土方开挖费用及地下室基础底板配筋费用。综合经济效益可以节约造价达150元/m2。
5.4具有节能、隔音的功能
楼盖采用封闭空腔成孔技术,抑制了上下楼层声波传递,提高了楼盖的隔音效果,可解决长期困扰居民住宅楼楼板隔音问题。
空心楼板导热系数降低,显著改善保温隔热性能,提高节能效果,在大型公共建筑中效果尤为显著。
5.5 具有较好的抗震性能
由于空心楼盖整体现浇一次成型,增加了建筑结构整体性,减少楼盖自重,同时楼面刚度大、变形小,故空心楼盖抗震性能好。
5.6节省施工工期
采用无梁空心大板,省去了梁的钢筋绑扎和梁的模板施工,方便了空心大板的钢筋铺放和模板支撑,同时节约了钢材、混凝土等材料,尽管增加了空心管铺设工序,无梁空心楼盖施工工期仍可节约1/4。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词: 空心管, 箱体,阻燃,地下室,经济性 , 覆土
Abstract: the cast-in-situ concrete hollow floor because of the hollow or fills in the cause of the heat preservation material, so relative to common solid sheet has the insulation, energy saving, sound insulation, and many other advantages, especially cast-in-situ hollow floor also has to save, save, save the cost of the reinforced land and improve the use function of building etc, and therefore cast-in-situ concrete hollow floor technology has been listed as the ministry of construction achievements in science and technology, key popularized project of the ministry of construction and energy saving and ground-saving new technology, and all around the country widely application. This paper introduces the cast-in-situ concrete hollow floor technology economic advantage and into the hole material development present situation, for the development units, design, selection of reference personnel, etc.
Keywords: hollow tube, cabinet, flame retardant, the basement, economy, turns the soil
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
1产品发展概况
现浇混凝土空心楼盖早在上世纪六十年代就在日本等少数国家有所应用,但是没有得到进一步的推广应用。九十年代随着我国出台相关规定,预制空心板因整体抗震性能差,板缝间易出现裂缝等缺点而退出建筑领域,特别是在经济发达地区明文禁止使用。但是预制空心板又具有节约造价的优点,因此国内就开始研究现浇混凝土空心楼盖,并成功地在一些工程中得以应用。最早的空心楼盖材料是五花八门,有玻璃纤维增强水泥永久性管状芯模、塑料空心管等,后经过市场的多年优胜劣汰,最终在本世纪初,水泥复合空心管占据了90%以上的市场份额,但是由于空心管空心率相对较小,因此在空心管技术的基础上又研制出空心率更大,经济性更好的水泥箱体,水泥箱体在现阶段也得到了一定的推广应用。
无论水泥空心管还是水泥箱体,它们都是用水泥、玻璃纤维布等材料制作而成的空心建筑材料,其在运输、安装施工时,难免出现破损现象,且该类产品自重较重,增加了各个环节的工作强度及施工难度。为了克服上述空心材料的缺点,目前市场上开始逐渐使用BDF无机阻燃型复合箱体,该种材料内部为阻燃型聚苯板,外覆玻璃纤维布、硫铝酸盐水泥等无机材料形成硬质薄壳层,因此无机阻燃型复合箱体重量更轻,且无破损之忧,目前因其具有较大的优势,得以迅速大规模推广应用,为目前现浇混凝土空心楼盖成孔材料的首选。
2空心楼盖成孔材料主要产品种类
目前市场上现浇空心楼盖内模产品种类繁多,从主材质上分有水泥、石膏、塑料、泡沫等;从形状上分有圆柱体、长方体、多面体等;从产品实体状态来分可以分为空心、实心、复合等。目前市场上常用的有空心筒芯、空心箱体、无机阻燃型复合箱体3种常用产品。
2.1玻璃纤维增强水泥永久性管状芯模(俗称水泥空心管)
空心管的外径及长度由设计确定,常用的外径D(mm)有100~400mm;标准长度L(mm)为1000、1200,非标准长度可以定尺生产。空心管的外形如图2-1所示。
图2-1空心管示意图
2.2玻璃纤维增强水泥永久性箱体芯模(简称水泥箱体)
箱体的长度、宽度、高度由设计确定,为了便于生产,通常长度与宽度相同,常用的长度×宽度为:500×500、600×600、800×800,常用的高度为: 150~400mm。箱体的外形如图1-2所示。
图2-2箱体示意图
2.3无机阻燃型复合箱体
箱体的长度、宽度、高度由设计确定,为了便于生产,通常长度与宽度相同,常用的长度×宽度为:500×500、600×600、800×800,常用的高度为:100~400mm。箱体的外形如图1-3所示。
图2-3箱体示意图
3生产工艺
3.1水泥空心管
水泥空心管生產目前大多采用离心式机械成型,首先采用铁质材料依据空心管的大小型号、长度制作好模具(模具大多为1m长),生产时先将模具扣紧,并在模具内放入玻璃纤维网格布,然后将模具安装在离心机上,自动搅拌好的水泥浆(或水泥砂浆等)随着离心机的高速旋转,均匀地喷涂在模具内(一般过程只需持续几秒钟),水泥浆喷涂完毕,抽出模具并在两端封堵上预先做好的同材质堵头,待水泥浆终凝后拆开模具,浇水养护,15℃以上的天气7天即可使用,0℃~15℃需养护15天,0℃以下不宜制作产品。
3.2水泥箱体生产工艺
水泥箱体的生产也要使用模具,生产时将方箱形模具事先组装完成,然后在方箱内铺上玻璃纤维网格布,并倒入水泥浆(水泥浆应较稠),然后将水泥浆均匀地摊铺在模具底部和四周侧壁,待水泥浆有一定强度后封上上部盖板,而后脱模、养护。其养护期较水泥空心管要长一周左右。
3.3无机阻燃型复合箱体
无机阻燃型复合箱体的生产无需模具,首先要采购或生产轻质内芯(内芯可为石膏、泡沫混凝土等轻质材料),并依据图纸形状通过切割机切割成型,制作时将加工好的轻质内芯放在操作台上,将裁剪好的玻璃纤维布包裹在轻质内芯的四周,然后将调好的水泥浆均匀地涂抹在其四周(涂抹厚度2~3mm),而后进行养护,养护期基本与水泥空心管相同。
4 各种产品主要技术性能特点
4.1水泥空心管的技术特点
1.能实现机械化生产,价格较低;2.安装方便,容易控制上浮,混凝土浇捣易密实;3.运输及现场施工安装时存在自重较重、施工困难及难免出现破损的缺点。
4.2水泥空心箱体的技术特点
1.空心率比水泥空心管大,可以节约更多的混凝土、钢筋等材料;2.节约造价更加明显;3.自重较大,装卸、搬运、吊装极其不便,且楼板下表面混凝土浇筑不易密实,运输及施工时易破损。
4.3无机阻燃型复合箱体的技术特点
1.环保、轻质;2.空心率大、配筋省,经济性較好;3.重量轻、易施工、安装劳动强度低;4.阻燃、无毒;5.无机复合层刚度大,不易变形;6.抗压、抗裂强度高。
5现浇空心楼盖技术经济优势
5.1 在公共建筑中的应用(如商场、图书馆、医院、办公楼、物流仓库等)
改变传统设计理念,可将传统楼盖设计成空心大板或无梁楼盖,在多层商场中,可显著节约楼盖层高;在办公楼、图书馆中,可自由分隔空间;在规划限高的领域,如设计成无梁空心楼盖,每层节约净高300mm以上,每十层可多造一层,综合经济效益巨大。
与预应力技术相结合,使柱网增大变为现实(如:从9m*9m到20m*20m)。在公共建筑中适当拉大柱网,可显著改变使用功能,尤其在商场、停车场中一根柱子可影响到四个平方米的使用面积。
5.2 在民用建筑住宅中的应用
改变传统住宅设计理念,可将一户家庭设计成一块大板(如11m*11m,12m*12m),卫生间固定,与新型墙体材料结合可使房间大小和个数,由业主在不同时期,根据需要自由分隔,满足终身居住,使全寿命周期住宅楼变为现实。
5.3 在地下工程中的应用
在7~8m以上柱网,带覆土的普通地下室或人防地下室,以及主体结构下的多层地下室(负二层以下层数)可设计成无梁空心楼盖,可以节约楼盖造价:40~80元/m2;同时可节约地下室基坑支护费用、地下室土方开挖费用及地下室基础底板配筋费用。综合经济效益可以节约造价达150元/m2。
5.4具有节能、隔音的功能
楼盖采用封闭空腔成孔技术,抑制了上下楼层声波传递,提高了楼盖的隔音效果,可解决长期困扰居民住宅楼楼板隔音问题。
空心楼板导热系数降低,显著改善保温隔热性能,提高节能效果,在大型公共建筑中效果尤为显著。
5.5 具有较好的抗震性能
由于空心楼盖整体现浇一次成型,增加了建筑结构整体性,减少楼盖自重,同时楼面刚度大、变形小,故空心楼盖抗震性能好。
5.6节省施工工期
采用无梁空心大板,省去了梁的钢筋绑扎和梁的模板施工,方便了空心大板的钢筋铺放和模板支撑,同时节约了钢材、混凝土等材料,尽管增加了空心管铺设工序,无梁空心楼盖施工工期仍可节约1/4。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。