CN102720352B - 一种双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，它由矩形面板和第一连接件、第二连接件、第三连接件组装成模板，面板四周有突起的边框，面板和连接件选用以下几种材料制作：超高韧性水泥基复合材料UHTCC、非金属纤维编织网和短纤维联合增强水泥基复合材料、钢丝网和短纤维联合增强水泥基复合材料。本发明在浇筑阶段作为模板使用，浇筑成型后成为永久性模板，降低工程成本，可解决模板施工中的拆卸和利用率等问题，降低施工强度，缩短施工时间。该模板具有高拉伸延性和裂缝控制能力、损伤容限高、能量吸收能力强等特点，可有效减少结构表面产生的有害裂缝并抑制裂缝发展，显著提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。
Description
技术领域
本发明专利属于一种建筑模板，具体地说是一种主要用于水工结构、港海结构、桥涵隧洞等的高耐久性永久性模板，在浇筑阶段作为模板使用，浇筑成型后兼做结构的防护板和外保护层。
背景技术
目前，国内建筑领域中，水工结构、港海结构、桥涵隧洞等建筑结构通常使用木模板、钢模板等模板，存在消耗量大、拆装不便、周转费用高、利用率低等不利因素。传统情况下的结构中普通混凝土表面自然裸露，耐久性较低。与此同时，以抗裂作为控制条件进行设计是水工结构等有别于其他类型建筑结构的重要特征，普通混凝土易开裂问题不仅会影响水工结构等的正常工作也会影响其耐久性和使用寿命，严重的甚至会影响结构的安全运行。以上几点一直以来是水工结构、港海结构、桥涵隧洞等施工和使用过程中较难解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，以改善传统模板带来的不利因素，同时提高结构耐久性，减少结构后期维护成本并最终延长结构的使用寿命，为此，本发明采用以下技术方案：
它由矩形面板和第一连接件、第二连接件、第三连接件组装成模板，所述面板四周有突起的边框，第一连接件呈十字形，第二连接件呈T形，第三连接件呈L形，所述连接件包括相交位和相交位之外的连接臂；所述第一连接件的相交位对应相邻四个边框的相邻转角位，所述第一连接件的连接臂的横截面呈凹槽形；所述第二连接件的相交位对应相邻二个边框的相邻转角位，所述第二连接件处于T形下侧的连接臂的横截面为凹槽形，所述第二连接件处于相交位两侧的连接臂的横截面为所述凹槽形的半体；所述第三连接件的相交位对应一个边框的转角位，所述第三连接件的连接臂的横截面为所述凹槽形的半体；所述凹槽型连接臂和相邻的两块面板上的相邻边框相扣合，所述横截面呈凹槽形半体的连接臂靠压在一块面板的边框上；所述面板和连接件选用以下几种材料制作：超高韧性水泥基复合材料UHTCC、非金属纤维编织网和短纤维联合增强水泥基复合材料、钢丝网和短纤维联合增强水泥基复合材料。
所用的超高韧性水泥基复合材料UHTCC，其拉应变能力达到1%以上，极限拉应变时对应的裂缝宽度小于100μm，测试条件为浇筑尺寸为350mm×50mm×15mm的试件，养护至28天龄期后进行单轴拉伸测试，所用UHTCC的砂浆基体的各组分重量比为水泥：水：精细骨料：粉煤灰：硅灰：粒化高炉矿渣：偏高岭土：减水剂= 1:（0.27~2.2）:（0~3）:（0~6.9）:（0~0.3）：（0~0.55）：（0~0.4）：（0.01~0.025），精细骨料的最大粒径不大于0.5 mm；精细骨料、粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、偏高岭土的重量不同时为零。
在UHTCC中还掺加短纤维，短纤维种类为聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维中的一种或几种，体积掺量为1~3%。
制作模板所使用的所述非金属纤维编织网短纤维联合增强水泥基复合材料由非金属纤维编织网、非金属短纤维和水泥基基体组成，所述非金属纤维编织网包括：碳纤维编织网、芳纶纤维编织网、耐碱玻璃纤维编织网、聚乙烯醇纤维编织网、聚乙烯纤维编织网或由以上纤维混编制成的混杂纤维编织网；非金属短纤维包括：聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种；水泥基基体的组成成分除拌和水外，还包括：硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种、活性矿物细掺料，减水剂、精细沙，所述活性矿物细掺料为具有火山灰活性的材料。
火山灰活性的材料包括粉煤灰、硅分、粒化高炉矿渣中的一种或几种。
精细沙的最大粒径小于0.6mm。
所述面板的内侧表面分布有若干凹槽；所述连接件的外侧表面分布有若干凹槽，所述连接件的凹槽型连接臂在同一直线上前后相接，所述面板和面板之间和面板和连接件之间还通过粘结剂粘合。本发明可以根据使用需要来调整面板的数量来组合形成所需尺寸的模板，同时三种不同形式的连接件可以保证面板和面板之间以及面板边缘的连接，从而形成完整的模板体系。对于面板与面板之间的贴合面以及连接件与面板之间的连接使用粘结剂粘结。
由于采用本发明的技术方案，本发明在浇筑阶段作为模板使用，浇筑成型后，不需拆除，而兼做结构的防护板和外保护层，成为永久性模板，其本身成本低且还消除了拆除费用和周转费用，降低工程成本，可以改善和解决水工结构、港海结构和桥涵隧洞等模板施工中的拆卸和利用率等问题，降低施工强度，可大大缩短施工时间。与此同时，由于该模板由超高韧性水泥基复合材料、非金属纤维编织网和短纤维联合增强水泥基复合材料或钢丝网和短纤维联合增强水泥基复合材料制成，具有高拉伸延性和裂缝控制能力、损伤容限高、能量吸收能力强等特点，可以有效减少结构表面产生的有害裂缝并抑制裂缝发展，其抗氯离子渗透和抗水渗透性能远优于普通混凝土，能够显著提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。同时，采用本发明的面板和连接件的结构，模板由面板和连接件拼装组装，具有制作简单，组装使用方便，耐久性高，控制裂缝开展的特点。
附图说明
图1是本发明的面板和连接件组合连接成的永久性模板结构示意图。
图2(a)是本发明的面板的结构示意图。
图2(b)是本发明的面板的俯视图。
图2(c)是图2(b)的A-A剖视图。
图3(a)是本发明的第一连接件的结构示意图。
图3(b)是本发明的第一连接件的俯视图。
图3(c)是本发明的第一连接件的仰视图。
图3(d)是本发明的第一连接件的侧视图。
图4是本发明的第二连接件的结构示意图。
图5是本发明的第三连接件的结构示意图。
图6是本发明的组装示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板具体实施方式作进一步说明，本实施实例是对本发明的说明，而不是对本发明作出任何限定。
实施例1
本实施例的一种高耐久性永久性模板包括面板1四块，第一连接件2一块，第二连接件3四块和第三连接件4四块。所述面板1四周有突起的边框11，第一连接件2呈十字形，第二连接件3呈T形，第三连接件4呈L形，所述连接件2、3、4包括相交位和相交位之外的连接臂；所述第一连接件2的相交位21对应相邻四个边框的相邻转角位，所述第一连接件2的连接臂22的横截面呈凹槽形；所述第二连接件3的相交位31对应相邻二个边框的相邻转角位，所述第二连接件3处于T形下侧的连接臂32的横截面为凹槽形，所述第二连接件3处于相交位两侧的连接臂33的横截面为所述凹槽形的半体；所述第三连接件4的相交位41对应一个边框的转角位，所述第三连接件4的连接臂42的横截面为所述凹槽形的半体；所述凹槽型连接臂21、31和相邻的两块面板上的相邻边框相扣合，所述横截面呈凹槽形半体的连接臂33、42靠压在一块面板的边框上。
所述面板1的内侧表面分布有若干凹槽10；所述连接件2、3、4的外侧表面分布有若干凹槽6，所述连接件2、3、4的连接臂5在同一直线上前后相接，所述面板1和面板1之间、面板1和连接件2、3、4之间还通过粘结剂粘合。
如图6所示，以下介绍四块面板情况下的实施方法。
1.使用超高韧性水泥基复合材料制作面板和各个连接件，包括面板1四块，第一连接件2一块，第二连接件3四块和第三连接件4四块。制作模板所使用的超高韧性水泥基复合材料UHTCC材料，其拉应变能力达到1%以上，极限拉应变下裂缝宽度小于100 μm，并且有着优良的抗碳化、抗冻融、抗渗性能以及高冲击韧性的特点。所用UHTCC的砂浆基体的各组分重量比为水泥：水：精细骨料：粉煤灰：硅灰：粒化高炉矿渣：偏高岭土：减水剂= 1:（0.27~2.2）:（0~3）:（0~6.9）:（0~0.3）：（0~0.55）：（0~0.4）：（0.01~0.025），掺加的短纤维种类为聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维中的一种或几种，体积掺量为1~3%，精细骨料的最大粒径不大于0.5 mm。
2.将四块面板置于同一平面，并使用粘结剂粘结各个侧面，如图6所示。
3.使用第一连接件2连接四块面板的中部粘合处，并使用粘结剂粘结各个面，如图6所示。
4.使用第二连接件3连接面板的四边中部粘合处，并使用粘结剂粘结各个面，如图6所示。
5.使用第三连接件4连接面板四个角，并使用粘结剂粘结各个面，如图6所示。
施工时，可以根据实际尺寸的需要进行组装，宜采用面板和连接件交替拼接来完成模板的整体组装，组装方式多种多样。本发明具有制作简单，使用方便，提高结构耐久性和控制裂缝开展的特点，容易满足大量工程的应用。
Claims (8)
1.一种双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，其特征是：它由矩形面板（1）和第一连接件（2）、第二连接件（3）、第三连接件（4）组装成模板，所述面板四周有突起的边框，第一连接件呈十字形，第二连接件呈T形，第三连接件呈L形，所述连接件包括相交位和相交位之外的连接臂；所述第一连接件的相交位对应相邻四个边框的相邻转角位，所述第一连接件的连接臂的横截面呈凹槽形；所述第二连接件的相交位对应相邻二个边框的相邻转角位，所述第二连接件处于T形下侧的连接臂的横截面为凹槽形，所述第二连接件处于相交位两侧的连接臂的横截面为所述凹槽形的半体；所述第三连接件的相交位对应一个边框的转角位，所述第三连接件的连接臂的横截面为所述凹槽形的半体；所述凹槽型连接臂和相邻的两块面板上的相邻边框相扣合，所述横截面呈凹槽形半体的连接臂靠压在一块面板的边框上；所述面板和连接件选用以下几种材料制作：超高韧性水泥基复合材料UHTCC、非金属纤维编织网和短纤维联合增强水泥基复合材料、钢丝网和短纤维联合增强水泥基复合材料。
2.根据权利要求1所述的双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，其特征是：所用的超高韧性水泥基复合材料UHTCC，其拉应变能力达到1%以上，极限拉应变下裂缝宽度小于100 μm，所用UHTCC的砂浆基体的各组分重量比为水泥：水：精细骨料：粉煤灰：硅灰：粒化高炉矿渣：偏高岭土：减水剂= 1:（0.27~2.2）:（0~3）:（0~6.9）:（0~0.3）：（0~0.55）：（0~0.4）：（0.01~0.025），精细骨料的最大粒径不大于0.5 mm；精细骨料、粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、偏高岭土的重量不同时为零。
3.根据权利要求2所述的双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，其特征是：在UHTCC中还掺加短纤维，短纤维种类为聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维中的一种或几种，体积掺量为1~3%。
4.根据权利要求1所述的双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，其特征是：所述非金属纤维编织网和短纤维联合增强水泥基复合材料由非金属纤维编织网、非金属短纤维和水泥基基体组成，所述非金属纤维编织网包括：碳纤维编织网、芳纶纤维编织网、耐碱玻璃纤维编织网、聚乙烯醇纤维编织网、聚乙烯纤维编织网或由以上纤维混编制成的混杂纤维编织网；非金属短纤维包括：聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或几种；水泥基基体的组成成分除拌和水外，还包括：硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种、活性矿物细掺料，减水剂、精细沙，所述活性矿物细掺料为具有火山灰活性的材料。
5.根据权利要求4所述的双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，其特征是：具有火山灰活性的材料包括粉煤灰、硅粉、粒化高炉矿渣中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，其特征是：精细沙的最大粒径小于0.6mm。
7.根据权利要求4所述的双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，其特征是：在非金属纤维编织网和短纤维联合增强水泥基复合材料中使用相对该复合材料总体积的体积百分比为1.5~2.5%的非金属短纤维。
8.根据权利要求1所述的双向龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性模板，其特征是：所述面板（1）的内侧表面分布有若干凹槽；所述连接件的外侧表面分布有若干凹槽，所述连接件的凹槽型连接臂在同一直线上前后相接，所述面板（1）和面板（1）之间、面板（1）和连接件之间还通过粘结剂粘合。
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Non-Patent Citations (1)
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| JP特开平8-68141A 1996.03.12 |
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