CN102912982A - 一种高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法，以解决现有预制楼板整浇施工技术所存在的施工工艺复杂和所浇筑的整浇层延性差、自重大的问题。本方法首先在预制楼板板缝处植入短钢筋，然后在预制楼板表面浇筑高延性纤维混凝土。本发明利用高延性纤维混凝土的力学性能优势以及与砌体结构之间良好的粘结性能可大幅度提高楼盖和砌体结构的整体性、抗裂性和防渗性，避免地震作用下预制楼盖的脱落，显著提高砌体结构的抗震性能。

Description

一种高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法
技术领域
本发明涉及楼面整浇层的施工技术，具体涉及一种高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法。
背景技术
楼板主要承受楼面传来的竖向荷载作用，是建筑结构中重要的水平承重构件，其整体性能对结构安全性和抗震性能有较大影响。目前我国砌体结构普遍采用预制楼板，为提高楼盖整体性，将预制楼板吊装就位以后，需在楼板表面铺设钢筋网，再浇筑混凝土面层使楼盖形成整体。这种方法的主要问题是现浇混凝土面层的自重大，抗裂性能差，需要铺设钢筋网，施工工艺复杂，且对结构整体性和抗震性能提高有限，在地震作用下仍易脱落造成严重的人员伤亡和经济损失。
发明内容
本发明的目的在于提出一种施工简便、性能良好、造价较低的高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法。
为此，本发明提供的高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法具体如下：
步骤一，在楼面的预制楼板板缝中每隔200～300mm植入短钢筋，各短钢筋的一端伸入预制楼板板缝中并与预制楼板板底齐平，另一端突出预制楼板板面20～30mm；
步骤二，在经步骤一处理后的楼面上浇筑厚度为20～30mm高延性纤维混凝土，经养护后即得高延性纤维混凝土楼面整浇层。
优选的，上述短钢筋为普通热轧带肋钢筋，强度级别为400MPa，直径为10～14mm。
优选的，上述高延性纤维混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5％。
优选的，上述水泥为P.O.52.5R硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；硅灰的烧失量小于6％、二氧化硅含量大于85％、比表面积大于15000m2/kg；砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维的长度为6～12mm、直径为26μm以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为30GPa以上。
优选的，上述高延性纤维混凝土中添加有减水率为30％以上的聚羧酸减水剂，且减水剂的添加量为粉煤灰、硅灰和水泥总质量的0.8％。
优选的，上述高延性纤维混凝土的制备方法为：将水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌均匀后加入减水剂和80％的水搅拌均匀；之后再加入PVA纤维搅拌均匀后加入剩余20％的水搅拌均匀即得高延性纤维混凝土。
本发明一方面采用高延性纤维混凝土作为预制楼板的整浇层，利用其高强度、高延性、高耐久性和高抗裂性能等特点，显著改善预制楼板的整体性，另一方面在预制楼板板缝处植入短钢筋，提高整浇层与预制楼板的连接性能，从而大幅度提高结构的整体性和抗震性能。
与现有技术相比，本发明具有如下的特点：
（1）本发明采用的高延性纤维混凝土极限拉应变可达到普通混凝土的100倍以上，具有类似钢材的塑性变形能力，是一种具有高强度、高延性、高耐久性和高耐损伤能力的生态建筑材料。利用其力学性能优势以及与砌体之间良好的粘结性能可显著增强结构的整体性和抗震性，保证预制楼板与面层共同工作。
（2）本发明的施工方法工艺简便，且采用本发明的施工方法建筑的楼面整浇层面层厚度较小，大大减少了结构自重。
（3）采用本发明的施工方法建筑的楼面整浇层具有良好的耐久性，可延长结构的使用寿命，大幅度提高既有结构的承载力和抗震性能，减少甚至免去强震后修复的工作。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
图1是实施例1中楼板横向结构示意图；
图2是实施例1中楼板纵向结构示意图；
图中各代码表示：1-预制楼板、2-短钢筋、3-高延性纤维混凝土楼面整浇层。
具体实施方式
实施例1：
遵循本发明的技术方案，如图1和图2所示，本实例中预制楼板1采用单向圆孔板，板跨度为3m，宽度为600mm，厚度为120mm。将预制楼板1吊装到位后，在预制楼板1板缝处每隔300mm植入直径为12mm的短钢筋2，短钢筋2底端伸入预制楼板1板底，顶部突出楼板20mm；最后在经上述处理后的预制楼板1上部浇筑20mm厚的高延性纤维混凝土，养护3天后即得高延性纤维混凝土楼面整浇层。
上述的高延性纤维混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、减水剂和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维（聚乙烯醇纤维）的体积掺量为1.5％；减水剂的添加量为粉煤灰和水泥总量的0.8％。其中：砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维的长度为6～12mm，直径为26μm以上，抗拉强度为1200MPa以上，弹性模量为30GPa以上；水泥为P.O.52.5R硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；硅灰为烧失量为5％、二氧化硅含量为88％、比表面积为18000m2/kg的硅灰，且硅灰符合GB/T 18736的相关要求；砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维为上海罗洋科技有限公司生产的PA600纤维，其长度为8mm、直径为26μm、抗拉强度为1200MPa、弹性模量为30GPa，并且该实施例的高延性纤维混凝土中添加有江苏博特新材料有限公司的
Figure BDA00002354334600041
聚羧酸高性能减水剂，减水剂的添加量为粉煤灰、水泥和硅灰总质量的0.8％。
其中的高延性纤维混凝土的搅拌方法为：首先将水泥、粉煤灰、硅灰和砂倒入强制式搅拌机中干拌2～3分钟；再加入减水剂和80％的水；然后加入PVA纤维再搅拌2分钟后加入剩余20％的水，搅拌1～2分钟。
以下是发明人提供的关于本实施例的高延性纤维混凝土的力学性能试验及其结果。
（1）采用70.7mm×70.7mm×70.7mm的标准试模制作立方体试块，按标准养护方法养护60天，进行立方体抗压强度试验。试验结果表明：高延性纤维混凝土试块抗压强度平均值为65MPa，试块达到峰值荷载后卸载再进行第二次加载，残余抗压强度可达到峰值荷载的80％，试块破坏过程具有明显抗压韧性。
（2）采用40mm×40mm×160mm的标准试模制作棱柱体抗弯试件，按标准养护方法养护60天，进行抗弯性能试验。试验结果表明：高延性纤维混凝土试件的初裂强度为4.8MPa，试件开裂以后承载力继续提高，极限强度为10.1MPa，达到峰值荷载后承载力下降缓慢，按照ASTM C1018法计算所得的弯曲韧性系数其弯曲韧性I5、I10、I20、I30分别为6.2、14.5、33.0、50.6，表明具有很高的弯曲韧性。
（3）采用50mm×15mm×350mm的试模制作拉伸试块，按标准养护方法养护60天，进行直接拉伸试验。结果表明：高延性纤维混凝土试件单轴抗拉强度平均值为3.6MPa，极限拉应变可达到1.2％，试件开裂以后承载力基本保持不变，具有良好的抗拉韧性，破坏过程中出现10余条裂缝。
以上试验表明，高延性纤维混凝土的极限拉应变远高于《混凝土结构设计规范》GB50010中普通混凝土的极限拉应变，高延性纤维混凝土受压、受拉、受弯破坏时均具有较高的韧性，其破坏特征与普通混凝土发生脆性破坏具有明显不同。
该实施例的高延性纤维混凝土的上述力学特性表明，采用该材料作为预制楼板的整浇层强度高、延性好，不易开裂，并且和砌体结构的粘结性能良好，可显著提高结构的整体性和抗震性能。
本发明采用高延性纤维混凝土作为预制楼板的整浇层，不仅施工工艺简便，且所采用的高延性纤维混凝土具有良好的耐久性，可做为短钢筋的保护层，避免其锈蚀断裂，延长结构的使用寿命，可减低成本，减少甚至免去砌体结构强震后修复的工作。
本发明可用于各类预制楼板的整浇层。

Claims (6)

1.一种高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法，其特征在于，该施工方法的具体步骤如下：
步骤一，在楼面的预制楼板板缝中每隔200～300mm植入短钢筋，各短钢筋的一端伸入预制楼板板缝中并与预制楼板板底齐平，另一端突出预制楼板板面20～30mm；
步骤二，在经步骤一处理后的楼面上浇筑厚度为20～30mm的高延性纤维混凝土，经养护后即得高延性纤维混凝土楼面整浇层。
2.如权利要求1所述的高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法，其特征在于，所述的短钢筋为普通热轧带肋钢筋、强度级别为400MPa、直径为10～14mm。
3.如权利要求1所述的高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法，其特征在于，所述的高延性纤维混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维和水，其中，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5％。
4.如权利要求3所述的高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法，其特征在于，所述的水泥为P.O.52.5R硅酸盐水泥；所述的粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；所述的硅灰的烧失量小于6％、二氧化硅含量大于85％、比表面积大于15000m2/kg；所述的砂的最大粒径为1.26mm；所述的PVA纤维的长度为6～12mm、直径为26μm以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为30GPa以上。
5.如权利要求4所述的高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法，其特征在于，所述的高延性纤维混凝土中添加有减水率为30％以上的聚羧酸减水剂，且减水剂的添加量为粉煤灰、硅灰和水泥总质量的0.8％。
6.如权利要求5所述的高延性纤维混凝土楼面整浇层的施工方法，其特征在于，所述的高延性纤维混凝土的制备方法为：将水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌均匀后加入减水剂和80％的水搅拌均匀；之后再加入PVA纤维搅拌均匀后加入剩余20％的水搅拌均匀即得高延性纤维混凝土。
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