CN102605954A

CN102605954A - 一种现场浇筑透光混凝土的施工方法

Info

Publication number: CN102605954A
Application number: CN2012100705751A
Authority: CN
Inventors: 杨文�; 王军; 赵日煦; 吴媛媛; 吴雄; 张建亮; 王子龙
Original assignee: China Construction Third Engineering Bureau Co Ltd; China Construction Ready Mixed Concrete Co Ltd
Current assignee: China Construction Ready Mixed Concrete Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: CN102605954B

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种现场浇筑透光混凝土的施工方法。一种现场浇筑透光混凝土的施工方法，其特征在于它包括如下步骤：1)准备材料：准备光纤束、光纤固定板、混凝土浆体、混凝土模板；光纤束为多根光导纤维组成；2)光纤束的布置；3)混凝土的浇筑与振捣：将混凝土浆体浇入，振捣成型；4)混凝土的脱模与打磨：混凝土养护至脱模龄期时，按普通现浇混凝土的脱模方式脱去混凝土模板，用打磨机将凸出的光纤固定板磨除，并将光纤固定板处的透光混凝土打磨至与周围混凝土为同一平面，得到透光混凝土。本发明具有方便实施推广、混凝土透光效果可设计、生产成本较低、适用于现场浇筑的特点。

Description

一种现场浇筑透光混凝土的施工方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种现场浇筑透光混凝土的施工方法。

背景技术

透光混凝土能够透光的原因是混凝土两个平面之间的光纤是以矩阵的方式平行放置，光通过光纤以点的方式从混凝土的一面透向另一面。

2001年，匈牙利建筑学家Aron Losonczi首次提出了透光混凝土的概念，并在2003年应用光玻璃纤维成功研制出透光混凝土(LiTraCon)，但是，混凝土内部为高碱性环境，光玻璃纤维在这种环境中易发生侵蚀，影响透光混凝土的长期光导性。透光混凝土被制成铺地砖(35×35×5cm)并被应用在斯德哥尔摩市的Stureplan广场，这些砖块看起来与普通的混凝土砖别无二样，但是在夜晚，它们会由于地砖下设置的灯光而变得多彩。2010年，中国上海世博会上，意大利馆提供了6000多个“透明水泥”板，通过在水泥中植入特殊的树脂来实现“透明”的效果。

透光混凝土在中国也有少量的研究。中国专利200710007521.X提供了一种透光混凝土生产模组及其快速生产方法，可依不同的设计需求直接形成不同尺寸的透光混凝土单元。中国专利201110021994.1的方法是先浇注一层水泥浆体，再平铺光纤，再浇注一层水泥浆体，再平铺光纤，如此反复，直到试模全部充满水泥浆体和光纤，这种方法由于每次平铺光纤时的水泥浆体的厚度不易控制，制得的混凝土易出现透光层的间隔不均；并且逐层浇注水泥浆体与平铺光纤的操作繁琐，费时费工，不易进行实现规模化工业生产。中国专利201110022019.2提供了一种应用纺织光纤技术制备透光混凝土的方法，该方法先将光纤制成纤维布，再用其制成透光混凝土，最后经切割制得透光混凝土块。2009年，北京榆构公司也制作了透光混凝土墙，这个墙也是由若干个预制的透光混凝土试块组合而成。

目前，从透光混凝土在国内外的研究与应用来看，透光混凝土全是预制的混凝土制品，主要是以混凝土砖和混凝土块为主。利用这类透光混凝土制品的光学性能，可以使人觉得混凝土墙的厚度和重量都消失了，起到美化建筑、创造艺术的效果。但是，透光混凝土仅能制成预制的混凝土制品，存在着几个方面的不足：1)无法应用在现浇混凝土的领域，限制了透光混凝土的应用范围；2)由于透光混凝土中存在着密集的平行光纤(一般光纤在混凝土中的体积掺量为5～30％)，使得混凝土中无法掺入粗集料，混凝土不易振捣密实，并且垂直光纤排列方向的混凝土收缩较大；3)由于辅设光纤的过程复杂，使得预制的透光混凝土制品尺寸较小，不易做出较大的透光混凝土构件；4)用透光混凝土块可以拼成混凝土墙，但每块透光混凝土块之间存在粘接过程，影响了整个透光混凝土墙的透光较果，也影响了透光混凝土墙的荷载能力。总的来说，透光混凝土如果能够实现现浇施工的话，以上的不足都将得到解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种现场浇筑透光混凝土的施工方法，该施工方法具有生产成本较低、适用于现场浇筑的特点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种现场浇筑透光混凝土的施工方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)准备材料：

准备光纤束1、光纤固定板2、混凝土浆体、混凝土模板3；

光纤束为多根光导纤维11组成(所述多根可为2-500根)；光纤束外设有一层耐碱的塑料保护层12；

光纤固定板2上设有用于光导纤维11穿过的孔洞；光纤固定板2为2块，即第一光纤固定板22和第二光纤固定板23；

混凝土模板包括左侧模板和右侧模板(即混凝土模板为二块)；左侧模板的右面上按照设计要求在需要做成透光混凝土的对应位置上开槽31，右侧模板的左面上按照设计要求在需要做成透光混凝土的对应位置上开槽，槽的深度大于光纤固定板2的厚度；

2)光纤束的布置：

在混凝土模板准备好后，先除去光纤束1的右端部的塑料保护层，将光纤束1右端部的每根光导纤维穿入第一光纤固定板22的孔洞，用胶粘接固定，再将第一光纤固定板22粘接固定在右侧模板(入光端)槽内；再将光纤束向左侧模板(出光端)铺设，并将光纤束固定在已搭好的钢筋上；当光纤束铺设到左侧模板(出光端)时，剪去多余的光纤束，除去光纤束的左端部的塑料保护层，将光纤束左端部的每根光导纤维穿入第二光纤固定板23的孔洞(光导纤维与孔洞一一对应)，用胶粘接固定，再将第二光纤固定板粘接固定在左侧模板(出光端)的槽内；

3)混凝土的浇筑与振捣：将混凝土浆体浇入混凝土模板之间，振捣成型；

4)混凝土的脱模与打磨：

混凝土养护至脱模龄期时，按普通现浇混凝土的脱模方式脱去混凝土模板，用打磨机将凸出的光纤固定板磨除，并将光纤固定板处的透光混凝土打磨至与周围混凝土为同一平面，使光导纤维的端面暴露于与混凝土结构之外，得到透光混凝土。

所述的光导纤维为高分子光导纤维，高分子光导纤维由纤维芯材和包皮鞘材组成，包皮鞘材包裹在纤维芯材外，纤维芯材为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的一种抽丝制得的纤维，包皮鞘材为含氟的聚合物或含有机硅的聚合物中的一种。

光纤固定板的材质为木材或塑料。

与现有技术相比，本发明有益效果有：

1)实现了透光混凝土在现浇混凝土施工中的应用；

2)混凝土的生产、浇筑、振捣、养护、脱模等过程，与普通的现浇混凝土基本相同，生产工艺改变不大，方便实施推广；

3)可以通过改变光纤固定板的布置位置、形状、大小和孔洞分布来实现建筑物不同的透光效果；

4)本发明中使用的透光混凝土，除光纤束以外，原材料均为普通混凝土的原材料，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为光纤束的结构示意图；

图3为光纤固定板的正视图；

图4为利用图3中(c)图的光纤固定板在混凝土模板上拼出的图样。

图中标记说明：1-光纤束，2-光纤固定板，3-混凝土模板，11-光导纤维，12-塑料保护层，21-孔洞，22-第一光纤固定板，23-第二光纤固定板，31-槽。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明做进一步的描述。

请参阅图1-4，一种现场浇筑透光混凝土的施工方法，它包括如下步骤：

1)准备材料：

准备光纤束1、光纤固定板2、混凝土浆体、混凝土模板3；

光纤束为多根光导纤维11组成(所述多根可为2-500根)；光纤束外设有一层耐碱的塑料保护层12(如图2所示)，可以保护光纤束内部的光导纤维不被外界(如钢筋、混凝土中的石子等)破坏，保证它的导光性能；

光纤固定板2上设有用于光导纤维11穿过的孔洞(光纤固定板是制作成带有圆形孔洞21的板材，孔洞的数量与光纤束内的光导纤维的根数相同，孔洞的直径略大于单根光导纤维的直径，以供光导纤维能够穿入)；光纤固定板2为二块，即第一光纤固定板22和第二光纤固定板23；

混凝土模板包括左侧模板和右侧模板(混凝土模板为二块，图1中的右边为右，左边为左，面向观者为前，纸里为后；是在常规的混凝土模板上开槽)；左侧模板的右面上按照设计要求在需要做成透光混凝土的对应位置上开槽31，右侧模板的左面上按照设计要求在需要做成透光混凝土的对应位置上开槽，槽的深度大于光纤固定板2的厚度(使得混凝土在浇筑成型后，透光混凝土能够在周围的混凝土中凸出来，经磨平后，可露出光导纤维的新鲜断面，以保护它的导光性能)；

2)光纤束的布置：

在混凝土模板准备好后，先除去光纤束1的右端部的塑料保护层，将光纤束1右端部的每根光导纤维穿入第一光纤固定板22的孔洞，用胶粘接固定，再将第一光纤固定板22粘接固定在右侧模板(入光端)槽内；再将光纤束向左侧模板(出光端)铺设，并将光纤束固定在已搭好的钢筋上，光纤束的布置过程不要出现小于90度的弯角，应以平滑过渡的形式来铺设光纤束，这样可以使光在光导纤维内的损耗较小；当光纤束铺设到左侧模板(出光端)时，剪去多余的光纤束，除去光纤束的左端部的塑料保护层，将光纤束左端部的每根光导纤维穿入第二光纤固定板23的孔洞，用胶粘接固定，再将第二光纤固定板粘接固定在左侧模板(出光端)的槽内；

3)混凝土的浇筑与振捣：

待全部光纤束布置完毕后，将混凝土浆体浇入混凝土模板之间，振捣成型(按普通现浇混凝土的浇筑与振捣方式进行施工)；

浇筑所用的混凝土浆体为普通混凝土浆体，其工作性能良好，不泌水，不离析。混凝土浆体可采用现有混凝土的浆体。如果需要生产彩色的透光混凝土，则混凝土浆体中还可以掺加一定量的颜料。

4)混凝土的脱模与打磨：

混凝土养护至脱模龄期时，按普通现浇混凝土的脱模方式脱去混凝土模板，用打磨机将凸出的光纤固定板(第一光纤固定板22和第二光纤固定板23)磨除，并将光纤固定板处的透光混凝土打磨至与周围混凝土为同一平面，这样使得入光端与出光端的光导纤维的端面暴露于与混凝土结构之外，得到透光混凝土。

所述的光导纤维为高分子光导纤维，高分子光导纤维由纤维芯材和包皮鞘材组成，包皮鞘材包裹在纤维芯材外，纤维芯材为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的一种抽丝制得的纤维，包皮鞘材(外层)为含氟的聚合物或含有机硅的聚合物中的一种。

光纤固定板的材质可以用木材或塑料，这样比较容易打磨，对打磨机的磨损也较小。

光纤固定板的形状、大小和孔洞分布可以根据设计的混凝土结构物的透光效果来进行设计，并且可以用多个光纤固定板组合出需要的透光效果。

图3中的四个光纤固定板都具有100个孔洞，(a)、(b)、(d)图的实施例选用的是矩形的光纤固定板，而图3中(c)图的实施例选用的是异形的固定板；

(a)、(b)图的光纤固定板的形状和孔洞分布都相同，但(a)图的光纤固定板比的(b)图小，则用(a)图的光纤固定板制作的透光混凝土的透光率比(b)图的高；

(b)、(d)图的光纤固定板的形状和孔洞数量都相同，但不同的光纤分布可实现透光混凝土不同的视觉效果；

图4为利用图3中(c)图这类异形的光纤固定板在混凝土模板上拼出的图样，以实现透光混凝土的造形效果。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，其它与本发明实质相同的技术方案都属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种现场浇筑透光混凝土的施工方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)准备材料：

准备光纤束(1)、光纤固定板(2)、混凝土浆体、混凝土模板(3)；

光纤束为多根光导纤维(11)组成；光纤束外设有一层耐碱的塑料保护层(12)；

光纤固定板(2)上设有用于光导纤维(11)穿过的孔洞；光纤固定板(2)为二块，即第一光纤固定板(22)和第二光纤固定板(23)；

混凝土模板包括左侧模板和右侧模板；左侧模板的右面上按照设计要求在需要做成透光混凝土的对应位置上开槽(31)，右侧模板的左面上按照设计要求在需要做成透光混凝土的对应位置上开槽，槽的深度大于光纤固定板(2)的厚度；

2)光纤束的布置：

在混凝土模板准备好后，先除去光纤束(1)的右端部的塑料保护层，将光纤束(1)右端部的每根光导纤维穿入第一光纤固定板(22)的孔洞，用胶粘接固定，再将第一光纤固定板(22)粘接固定在右侧模板槽内；再将光纤束向左侧模板铺设，并将光纤束固定在已搭好的钢筋上；当光纤束铺设到左侧模板时，剪去多余的光纤束，除去光纤束的左端部的塑料保护层，将光纤束左端部的每根光导纤维穿入第二光纤固定板(23)的孔洞，用胶粘接固定，再将第二光纤固定板粘接固定在左侧模板的槽内；

4)混凝土的脱模与打磨：

2.根据权利要求1所述的一种现场浇筑透光混凝土的施工方法，其特征在于：所述的光导纤维为高分子光导纤维，高分子光导纤维由纤维芯材和包皮鞘材组成，包皮鞘材包裹在纤维芯材外，纤维芯材为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯中的一种抽丝制得的纤维，包皮鞘材为含氟的聚合物或含有机硅的聚合物中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种现场浇筑透光混凝土的施工方法，其特征在于：光纤固定板的材质为木材或塑料。