CN102806592B - 免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法，涉及一般用途的模板构件，步骤是，确定板的尺寸和支模、准备纺织玻璃纤维网、准备混凝土材料、确定混凝土材料的质量配合比、拌合混凝土、浇筑第一层混凝土、铺设纺织玻璃纤维网、完成混凝土的浇筑和养护和拆模。用本发明方法制得的模板是由一种具有高流动性的自密实细石混凝土作为基体，和耐碱纺织玻璃纤维网复合制成，使用后无须拆卸，克服了现有木模板、竹胶合板模板或钢模板不环保、重量大、价格高、施工效率不高、容易出现钢筋定位不准和拆模后构件表面不平整的诸多缺点。
Description
技术领域
本发明的技术方案涉及一般用途的模板构件，具体地说是免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法。
背景技术
模板是混凝土结构建筑施工中量大面广的重要施工工具。从经济上看，模板工程占钢筋混凝土结构工程费用的20%～30%，用工量的30%～40%，工期的50%左右；从施工技术和施工质量上看，许多高、难和大的建筑工程主要集中在混凝土工程上，而混凝土工程中，主要技术又集中在模板工程上，模板技术问题解决了，工程质量就提高了，因此模板施工质量直接影响混凝土工程的质量。可见，模板工程在土木工程施工中占有非常重要的地位。
早期使用的模板以天然材料为原料，有木模板、竹胶合板模板，后来大量使用钢模板。目前的建筑模板状况是钢模板、木模板、竹胶合板模板共存。木模板和竹胶合板模板不但重复使用次数有限，遇水容易变形导致混凝土面高低不平，强度和刚度较低导致固定不便，特别是每年生产木模板需砍伐1600万棵直径为30厘米的大树，即为1万公顷森林面积，对生态环境造成巨大威胁。钢模板的缺点一是存在重量大、价格高，二是一般在工厂按照钢模的模数来制造，一些不规则尺寸或形状的模具使用钢模受到一定的限制，三是钢模易受到腐蚀脱落，致使我国每年新生产钢模用钢量折算成重量约为300万吨，不利于环保，同造成资源浪费。应用上述几模板在钢筋混凝土梁施工中，需要安放钢筋垫块支撑钢筋，以确保钢筋位置，施工效率不高，且容易出现钢筋定位不准，拆模后构件表面不平整。
纺织纤维网增强混凝土（TRC）的应用在国外已有研究。EP 1152088（A2）公开了将TRC材料用作隧道衬砌；EP 1580321（A2）披露了TRC材料用作隔音层的技术，将TRC或其它纤维增强材料制成噪声保护元件，用来作为吸声材料，能有效隔声，可用作大型公共建筑如歌剧院、大剧场和会议室等的内墙面；EP 1152087（A2）报道了将TRC材料作为噪音吸收材料的应用，包括用作一个或多个噪音吸收垫，混凝土薄壳包含织物增强和噪音吸收的方孔，当有声音通过时可以进入垫子，以防止声音传播，从而起到吸收噪声的作用；WO2007/019593A1公开了纤维混凝土和织物增强混凝土制作的预应力平面承重结构，承重构件全部用TRC材料制作，成本较高，制作工艺复杂。至今未见到有关于应用纺织纤维网增强混凝土制作混凝土工程免拆模板的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法，此模板是由一种具有高流动性的自密实细石混凝土作为基体，和耐碱纺织玻璃纤维网复合制成，使用后无须拆卸，克服了现有木模板、竹胶合板模板或钢模板不环保、重量大、价格高、施工效率不高、容易出现钢筋定位不准和拆模后构件表面不平整的诸多缺点。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法，步骤如下：纺织纤维网增强混凝土模板以下简称为TRC模板，
第一步，确定TRC板的尺寸和支模
按照公知的规定确定TRC板的尺寸，TRC板的长度和宽度与拟用该TRC板作为底模的梁的底面尺寸相同，TRC板的厚度与梁的钢筋保护层厚度相同为10～25mm，按上述确定TRC板的尺寸搭建浇筑TRC板所用的普通钢模板或定制上述所需尺寸的专用钢模，即所谓支模；
第二步，准备纺织玻璃纤维网
采用耐碱玻璃纤维制成纺织玻璃纤维网，纤维束直径为3～5mm，纤维束净间距为5～15mm，整片纺织玻璃纤维网的长度和宽度比第一步确定的TRC板的尺寸小5～10mm，将1～4整片纺织玻璃纤维网浸入环氧树脂中30～60秒，取出该纺织玻璃纤维网平整放置于干燥环境中2～5天；
第三步，准备混凝土材料
所用混凝土材料包括水泥、I级粉煤灰、硅灰、细骨料、粗骨料、拌合水和高效减水剂，所有材料的规格符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》、GB50010-2010《混凝土结构设计规范》、GB8076-2008《混凝土高效减水剂》和GB50119-2003《混凝土高效减水剂应用技术规范》要求，所述细骨料为中砂或细砂，所述粗骨料按照国标是在4.75～9.5mm范围内的碎石；
第四步，确定混凝土材料的质量配合比
按公知的规程方法确定第三步中的混凝土材料的质量配合比；
第五步，拌合混凝土
按照第四步确定的混凝土材料的质量配合比，分别称取工程所需量的由第三步准备的各种混凝土材料，然后投入混凝土搅拌机进行搅拌1.5～3分钟后出料，测定坍落度在230mm～270mm范围内，坍落度不符合要求时通过增加或减少高效减水剂进行调整，直至符合要求，达到自密实状态，无离析泌水现象，上述将混凝土材料投入混凝土搅拌机进行搅拌1.5～3分钟后出料的具体操作是先将细骨料、粗骨料、水泥、I级粉煤灰和硅灰依次投入混凝土搅拌机，搅拌30秒，然后再投入拌合水和高效减水剂，搅拌至1.5～3分钟后出料；
第六步，浇筑第一层混凝土
将第五步制备的拌合混凝土浇筑到第一步准备的搭建浇筑TRC板的普通钢模板或定制上述所需尺寸的专用钢模内，浇筑厚度为5～7mm，用抹刀抹平不平整的混凝土表面；
第七步，铺设纺织玻璃纤维网
在第六步进行的第一层混凝土浇筑完5分钟内，将第二步准备的耐碱纺织玻璃纤维网平整铺于该混凝土表面，并将其均匀压入混凝土内0.3～1.0mm，使其固定；
第八步，完成混凝土的浇筑
重复第六步和第七步，直至TRC板达到第一步所确定的厚度，每浇筑一层厚度5～7mm的混凝土，铺设一层耐碱纺织玻璃纤维网，浇筑完最后一层混凝土后，用抹刀将表面抹平；
第九步，拆模和养护
养护和拆模的方法选择以下两种方法中的任意一种：
第一种，在第八步完成混凝土的浇筑的混凝土初凝后，在混凝土表面覆盖草袋或麻布，洒水保湿，带模养护7天，然后拆模，继续保湿养护至28天龄期，
第二种，带模80°C蒸汽养护10小时，然后拆模，继续保湿养护至28天龄期，
至此TRC板制作完成。
上述免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法，所述混凝土配合比的公知方法是JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》；加工制作钢筋并放置到模板中的公知方法是《普通混凝土配合比设计规程》、GB50010-2010《混凝土结构设计规范》、《水工混凝土施工规范》DL/T5144－2001。
上述免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法，整个制作工艺过程均在工厂完成。
上述免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法，所涉及到的原材料均是通过商购得到的，所涉及到的具体操作方法是本技术领域的技术人员熟知的。
本发明的有益效果是：用本发明方法制备的TRC模板代替现有的木模板、竹胶合板模板或钢模板，克服了现有木模板、竹胶合板模板或钢模板不环保、重量大、价格高、施工效率不高、容易出现钢筋定位不准和拆模后构件表面不平整的诸多缺点，具体而言，与现有技术相比，本发明方法的显著的进步如下：
（1）在建筑工程中，用TRC免拆模板省去拆模环节，用TRC免拆模板作为梁、板底模时，底模无须拆卸，且梁、板配筋底部无须垫块支撑定位，省去两个环节，因此比用普通模板施工效率高，比用普通模板节省工时约25%。
（2）TRC模板更环保。每年新生产钢模用钢量折算成重量约300万吨，每年生产木模板需要砍伐1600万棵直径为30cm的大树即为1万公顷森林面积，钢模板和木模板对生态环境造成巨大威胁，而用TRC免拆模板近一步提高了围护结构的能源效率，也对自然生态起到保护作用。
（3）TRC免拆模板对钢筋保护作用更强。免拆特性使得TRC模板成为钢筋保护层，由于TRC模板在工厂预制，混凝土质量好，且有纺织纤维网增强，表面无开裂或裂解宽度小，抗渗透能力强，对钢筋保护能力提高2-3倍。
（4）TRC模板在工厂预制，表面质量较现场浇筑混凝土更高，表现在平整度高、气泡少和色差小，采用TRC免拆模板的梁、柱等构件平整、美观，甚至无须装饰装修。
具体实施方式
实施例1
第一步，确定TRC板的尺寸和支模
按照GB50214-2001《组合钢模板技术规范》确定TRC板的尺寸为6000mm×300mm×20mm，TRC板的长度6000mm和宽度300mm与拟用该TRC板作为底模的梁的底面尺寸相同，TRC板的厚度与梁的钢筋保护层厚度相同为20mm，按上述确定TRC板的尺寸搭建浇筑TRC板所用的普通钢模板；
第二步，准备纺织玻璃纤维网
采用市售的耐碱玻璃纤维制成纺织玻璃纤维网，纤维束直径为3mm，纤维束净间距为5mm，纤维网平直平整，无污渍、起毛、折痕和皱纹，无错束和断束，剪成尺寸为5995mm×295mm的网片三片，纺织玻璃纤维网的长度和宽度比第一步确定的TRC板的尺寸小5mm，将此三整片纺织玻璃纤维网分别浸入环氧树脂中30秒，取出该纺织玻璃纤维网平整放置于干燥环境中2天；
第三步，准备混凝土材料
所用混凝土材料包括水泥、I级粉煤灰、硅灰、细骨料、粗骨料、拌合水和高效减水剂，所有材料的规格符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》、GB50010-2010《混凝土结构设计规范》、GB8076-2008《混凝土高效减水剂》和GB50119-2003《混凝土高效减水剂应用技术规范》要求，所述细骨料为中砂，所述粗骨料按照国标是在4.75～9.5mm范围内的碎石；
第四步，确定混凝土材料的质量配合比
按JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》确定混凝土质量配合比为：拌合水∶P·O42.5级水泥∶I级粉煤灰∶硅灰∶中砂∶粗骨料∶质量百分比浓度为20%的Sika20HE高效减水剂=0.45∶1∶0.15∶0.06∶2∶2.5∶0.015；
第五步，拌合混凝土
按照第四步确定的混凝土材料的质量配合比，分别称取工程所需量的由第三步准备的混凝土材料为：拌合水7.2kg、P·O42.5级水泥16kg、I级粉煤灰2.5kg、硅灰0.96kg、中砂32kg、粗骨料40kg、质量百分比浓度为20%的Sika20HE高效减水剂0.24kg，然后先将中砂、粗骨料、P·O42.5级水泥、I级粉煤灰、硅灰依次投入混凝土搅拌机，搅拌30秒，然后投入拌合水和质量百分比浓度为20%的Sika20HE高效减水剂，搅拌至2分钟后出料，测定坍落度为250mm，达到自密实状态，无离析泌水现象；
第六步，浇筑第一层混凝土
将第五步制备的拌合混凝土浇筑到第一步准备的搭建浇筑TRC板的普通钢模板或定制上述所需尺寸的专用钢模内，浇筑厚度为5mm，用抹刀抹平不平整的混凝土表面；
第七步，铺设纺织玻璃纤维网
在第六步进行的第一层混凝土浇筑完5分钟内，将第二步准备的耐碱纺织玻璃纤维网平整铺于该混凝土表面，并将其均匀压入混凝土内0.3mm，使其固定；
第八步，完成混凝土的浇筑
重复第六步和第七步，直至TRC板达到第一步所确定的厚度，每浇筑一层厚度5mm的混凝土，铺设一层耐碱纺织玻璃纤维网，浇筑完最后一层混凝土后，用抹刀将表面抹平；
第九步，拆模和养护
在第八步完成混凝土的浇筑的混凝土初凝后，在混凝土表面覆盖草袋或麻布，洒水保湿，带模养护7天，然后拆模，继续保湿养护至28天龄期，
至此TRC板制作完成。
实施例2
第一步，确定TRC板的尺寸和支模
按照GB50214-2001《组合钢模板技术规范》确定TRC板的尺寸为1500mm×150mm×10mm，TRC板的长度1500mm和宽度150mm与拟用该TRC板作为底模的梁的底面尺寸相同，TRC板的厚度与梁的钢筋保护层厚度相同为10mm，按上述确定TRC板的尺寸搭建浇筑TRC板所用的普通钢模板；
第二步，准备纺织玻璃纤维网
采用市售耐碱玻璃纤维制成纺织玻璃纤维网，纤维束直径4mm，纤维束净间距8mm，纤维网平直平整，无污渍、起毛、折痕和皱纹，无错束和断束，将其剪成尺寸为1495mm×145mm的网片一片，纺织玻璃纤维网的长度和宽度比第一步确定的TRC板的尺寸小7mm，将此整片纺织玻璃纤维网完全浸入环氧树脂中45秒，取出该纺织玻璃纤维网平整放置于干燥环境中3天；
第三步，准备混凝土材料
所用混凝土材料包括水泥、I级粉煤灰、硅灰、细骨料、粗骨料、拌合水和高效减水剂，所有材料的规格符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》、GB50010-2010《混凝土结构设计规范》、GB8076-2008《混凝土高效减水剂》和GB50119-2003《混凝土高效减水剂应用技术规范》要求，所述细骨料为细砂，所述粗骨料按照国标是在4.75～9.5mm范围内的碎石；
第四步，确定混凝土材料的质量配合比
按JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》确定第三步中的混凝土材料的质量配合比为：拌合水∶P·O42.5级水泥∶I级粉煤灰∶硅灰∶细砂∶粗骨料∶百分比为浓度20%的Sika20HE高效减水剂作为的减水剂=0.45∶1∶0.15∶0.06∶2∶2.5∶0.015；
第五步，拌合混凝土
按照第四步确定的混凝土材料的质量配合比，分别称取工程所需量的由第三步准备的混凝土材料为：拌合水7.2kg、P·O42.5级水泥16kg、I级粉煤灰2.5kg、硅灰0.96kg、细砂32kg、粗骨料40kg、百分比为浓度20%的Sika20HE高效减水剂作为的减水剂0.24kg，然后先将细砂、粗骨料、P·O42.5级水泥、I级粉煤灰和硅灰依次投入混凝土搅拌机，搅拌30秒，在投入拌合水水和百分比为浓度20%的Sika20HE高效减水剂作为的减水剂，搅拌至3分钟后出料，测定坍落度为270mm，达到自密实状态，无离析泌水现象；
第六步，浇筑第一层混凝土
将第五步制备的拌合混凝土浇筑到第一步准备的定制的上述所需尺寸的专用钢模内，浇筑厚度为5mm，用抹刀抹平不平整的混凝土表面；
第七步，铺设纺织玻璃纤维网
在第六步进行的第一层混凝土浇筑完5分钟内，将第二步准备的耐碱纺织玻璃纤维网平整铺于该混凝土表面，并将其均匀压入混凝土内0.5mm，使其固定；
第八步，完成混凝土的浇筑
重复第六步和第七步，直至TRC板达到第一步所确定的厚度，每浇筑一层厚度5mm的混凝土，铺设一层耐碱纺织玻璃纤维网，浇筑完最后一层混凝土后，用抹刀将表面抹平；
第九步，拆模和养护
带模80°C蒸汽养护10小时，然后拆模，继续保湿养护至28天龄期，
至此TRC板制作完成。
实施例3
第一步，确定TRC板的尺寸和支模
按照建筑物设计图纸确定TRC板的尺寸为7500mm×300mm×25mm，TRC板的长度7500mm和宽度300mm与拟用该TRC板作为底模的梁的底面尺寸相同，TRC板的厚度与梁的钢筋保护层厚度相同为25mm，按上述确定TRC板的尺寸搭建浇筑TRC板所用的普通钢模板；
第二步，准备纺织玻璃纤维网
采用市售耐碱玻璃纤维制成纺织玻璃纤维网，纤维束直径为5mm，纤维束净间距为15mm，纤维网平直平整，无污渍、起毛、折痕和皱纹，无错束和断束，将其剪成尺寸为7495mm×295mm的网片三片，纺织玻璃纤维网的长度和宽度比第一步确定的TRC板的尺寸小5mm，将此三整片纺织玻璃纤维网完全浸入环氧树脂中60秒，取出该纺织玻璃纤维网平整放置于干燥环境中5天；
第三步，准备混凝土材料
所用混凝土材料包括水泥、I级粉煤灰、硅灰、细骨料、粗骨料、拌合水和高效减水剂，所有材料的规格符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》、GB50010-2010《混凝土结构设计规范》、GB8076-2008《混凝土高效减水剂》和GB50119-2003《混凝土高效减水剂应用技术规范》要求，所述细骨料为细砂，所述粗骨料按照国标是在4.75～9.5mm范围内的碎石；
第四步，确定混凝土材料的质量配合比
按JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》确定第三步中的混凝土材料的质量配合比为：拌合水∶P·O42.5级水泥∶I级粉煤灰∶硅灰∶细砂∶粗骨料∶百分比为浓度20%的Sika20HE高效减水剂作为的减水剂=0.45∶1∶0.15∶0.06∶2∶2.5∶0.015；
第五步，拌合混凝土
按照第四步确定的混凝土材料的质量配合比，分别称取工程所需量的由第三步准备的混凝土材料为：拌合水7.2kg、P·O42.5级水泥16kg、I级粉煤灰2.5kg、硅灰0.96kg、细砂32kg、粗骨料40kg、百分比为浓度20%的Sika20HE高效减水剂作为的减水剂0.24kg，然后先将细砂、粗骨料、P·O42.5级水泥、I级粉煤灰和硅灰依次投入混凝土搅拌机，搅拌30秒，在投入拌合水水和百分比为浓度20%的Sika20HE高效减水剂作为的减水剂，搅拌至1.5分钟后出料，测定坍落度为230mm，达到自密实状态，无离析泌水现象；
第六步，浇筑第一层混凝土
将第五步制备的拌合混凝土浇筑到第一步准备的搭建浇筑TRC板的普通钢模板或定制上述所需尺寸的专用钢模内，浇筑厚度为7mm，用抹刀抹平不平整的混凝土表面；
第七步，铺设纺织玻璃纤维网
在第六步进行的第一层混凝土浇筑完5分钟内，将第二步准备的耐碱纺织玻璃纤维网平整铺于该混凝土表面，并将其均匀压入混凝土内1.0mm，使其固定；
第八步，完成混凝土的浇筑
重复第六步和第七步，直至TRC板达到第一步所确定的厚度，每浇筑一层厚度7mm的混凝土，铺设一层耐碱纺织玻璃纤维网，浇筑完最后一层混凝土后，用抹刀将表面抹平；
第九步，拆模和养护
在第八步完成混凝土的浇筑的混凝土初凝后，在混凝土表面覆盖草袋或麻布，洒水保湿，带模养护7天，然后拆模，继续保湿养护至28天龄期，
至此TRC板制作完成。
上述实施例中，所涉及到的原材料均是通过商购得到的，所涉及到的具体操作方法是本技术领域的技术人员熟知的。
Claims (1)
1.免拆纺织纤维网增强混凝土模板的制备方法，其特征在于步骤如下：纺织纤维网增强混凝土模板以下简称为TRC模板，
第一步，确定TRC板的尺寸和支模
按照公知的规定确定TRC板的尺寸，TRC板的长度和宽度与拟用该TRC板作为底模的梁的底面尺寸相同，TRC板的厚度与梁的钢筋保护层厚度相同为10～25mm，按上述确定TRC板的尺寸搭建浇筑TRC板所用的普通钢模板或定制上述所需尺寸的专用钢模，即所谓支模；
第二步，准备纺织玻璃纤维网
采用耐碱玻璃纤维制成纺织玻璃纤维网，纤维束直径为3～5mm，纤维束净间距为5～15mm，整片纺织玻璃纤维网的长度和宽度比第一步确定的TRC板的尺寸大小为5～10mm，将1～4整片纺织玻璃纤维网浸入环氧树脂中30～60秒，取出该纺织玻璃纤维网平整放置于干燥环境中2～5天；
第三步，准备混凝土材料
所用混凝土材料包括水泥、I级粉煤灰、硅灰、细骨料、粗骨料、拌合水和高效减水剂，所有材料的规格符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》、GB50010-2010《混凝土结构设计规范》、GB8076-2008《混凝土高效减水剂》和GB50119-2003《混凝土高效减水剂应用技术规范》要求，所述细骨料为中砂或细砂，所述粗骨料按照国标是在4.75～9.5mm范围内的碎石；
第四步，确定混凝土材料的质量配合比
按公知的规程方法确定第三步中的混凝土材料的质量配合比；
第五步，拌合混凝土
按照第四步确定的混凝土材料的质量配合比，分别称取工程所需量的由第三步准备的各种混凝土材料，然后投入混凝土搅拌机进行搅拌1.5～3分钟后出料，测定坍落度在230mm～270mm范围内，坍落度不符合要求时通过增加或减少高效减水剂进行调整，直至符合要求，达到自密实状态，无离析泌水现象，上述将混凝土材料投入混凝土搅拌机进行搅拌1.5～3分钟后出料的具体操作是先将细骨料、粗骨料、水泥、I级粉煤灰和硅灰依次投入混凝土搅拌机，搅拌30秒，然后再投入拌合水和高效减水剂，搅拌至1.5～3分钟后出料；
第六步，浇筑第一层混凝土
将第五步制备的拌合混凝土浇筑到第一步准备的搭建浇筑TRC板的普通钢模板或定制上述所需尺寸的专用钢模内，浇筑厚度为5～7mm，用抹刀抹平不平整的混凝土表面；
第七步，铺设纺织玻璃纤维网
在第六步进行的第一层混凝土浇筑完5分钟内，将第二步准备的耐碱纺织玻璃纤维网平整铺于该混凝土表面，并将其均匀压入混凝土内0.3～1.0mm，使其固定；
第八步，完成混凝土的浇筑
重复第六步和第七步，直至TRC板达到第一步所确定的厚度，每浇筑一层厚度5～7mm的混凝土，铺设一层耐碱纺织玻璃纤维网，浇筑完最后一层混凝土后，用抹刀将表面抹平；
第九步，拆模和养护
养护和拆模的方法选择以下两种方法中的任意一种：
第一种，在第八步完成混凝土的浇筑的混凝土初凝后，在混凝土表面覆盖草袋或麻布，洒水保湿，带模养护7天，然后拆模，继续保湿养护至28天龄期，
第二种，带模80℃蒸汽养护10小时，然后拆模，继续保湿养护至28天龄期；
至此TRC板制作完成。
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