CN104805936A

CN104805936A - 一种纤维增强混凝土永久性模板及其制作方法

Info

Publication number: CN104805936A
Application number: CN201510198958.0A
Authority: CN
Inventors: 方从启; 李驰
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2015-04-22
Filing date: 2015-04-22
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2035-04-22
Also published as: CN104805936B

Abstract

本发明提供了一种纤维增强永久性模板及其制作方法，所述模板包括纤维增强混凝土材料，该材料成分为：水泥29～37份，微硅粉3～9份，矿粉7～14份，石英砂37～49份，纤维3～7份，水6～8份，减水剂0.6～0.9份，消泡剂掺量为减水剂掺量的4％～5％。所述纤维为钢纤维与非金属纤维混合。所述方法为：固定钢丝网、干料混合、湿料混合、浇筑、成型养护、界面处理。所述的纤维增强混凝土材料除适用于建筑结构外，还适用于管道、蓄水池和核废料处理池。本发明强化了外墙保温的耐久性和安全性；待混凝土浇筑达到强度后拆除支架，永久性模板和墙体永久固定一起，代替了传统施工工艺，降低了模板成本和施工难度，并大大缩短施工工期。

Description

一种纤维增强混凝土永久性模板及其制作方法

技术领域

本发明涉及建筑材料行业建筑节能环保型保温材料领域，具体地，涉及一种纤维增强混凝土永久性模板及其制作方法。

背景技术

目前，国内建筑领域中，现有的模板种类繁多，木材和钢材使用较多，大多无法多次重复使用，消耗量大，势必造成资源浪费，而且还存在拆装不便、周转费用高和费工费力等不利因素。现有的永久性模板虽然导热系数低，容重轻，但是防火性能差，使用寿命短，强度低，在气温突变的情况下会收缩变形，且节能保温效果不明显，造价高，很难进行推广。

检索发现，中国发明专利申请：一种碳纤维增强水泥及其制备方法，申请号：CN01310383482.9，该发明公开了一种碳纤维增强水泥，包括水泥砂浆、碳纤维、分散剂、表面活性剂、消泡剂，所述的碳纤维的加入体积为水泥砂浆体积的0.1-0.2％，而所述的分散剂、表面活性剂和消泡剂的加入质量分别为水泥砂浆质量的0.15-0.2％、1-2％和0.05-0.15％，该发明同时公开了一种碳纤维增强水泥的制备方法。本发明通过选择一定长径比的碳纤维，同时对碳纤维进行预处理和预分散，以及在水泥的组分中增加分散剂、表面活性剂、消泡剂等组分后，可有效保证碳纤维在水泥中的分散性，进而大大增强了水泥的强度、韧性和抗裂等性能。

但是现有技术中纤维增强水泥模板，存在工程材料浪费严重，维修费用高和外墙保温工程中外墙保温板使用寿命短、防火性能差、不易进行外墙装饰等问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种纤维增强混凝土永久性模板及其制作方法，提高了模板的热工性能和力学性能，采用同体浇筑免拆模板技术，与墙、柱、梁永久固定一体，解决了模板工程材料浪费严重，维修费用高和外墙保温工程中外墙保温板使用寿命短、防火性能差、不易进行外墙装饰等问题。

根据本发明的一个方面，提供一种纤维增强混凝土永久性模板，所述模板包括纤维增强混凝土材料，该材料包含的组分及质量份数为：水泥29～37份，微硅粉3～9份，矿粉7～14份，石英砂37～49份，纤维3～7份，水6～8份，减水剂0.6～0.9份，消泡剂掺量为减水剂掺量的4％～5％。

优选地，所述的微硅粉的颗粒粒径为0.01～0.1μm。

优选地，所述的纤维采用镀铜细钢纤维和非金属短纤维的混合，所述的非金属纤维长度在12～19mm之间。

更优选地，所述非金属短纤维是指聚丙烯纤维、玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维的中的一种或多种。

更优选地，所述的镀铜细钢纤维的体积掺量(以纤维增强水泥材料体积为基准)为1.5％～2.5％，所述的非金属短纤维的体积掺量为0.1～0.2％。钢纤维作用在于“粘结成排”的钢纤维能够保证更加简单、快速、均匀的与水泥混凝土混合，而两端的弯钩形状加强与水泥混合土的握裹力。非金属短纤维作用在于能够有效阻止水泥混凝土的离析现象，提高浇注体的整体均匀性，显著减少裂缝的数量、长度和宽度，降低生成贯通裂缝的可能性。

优选地，所述的减水剂为高效聚羧酸减水剂，减水率不低于25％，其作用在于加入干料拌合物对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性，减少单位用水量，改善干料拌合物流动性。

优选地，所述的消泡剂成分包括聚醚类、辛基酚聚氧乙烯醚和脂肪烃，其作用在于在干料搅拌过程中降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生的泡沫。

根据本发明的另一个方面，提供一种纤维增强混凝土永久性模板的制作方法，包括如下步骤：

(1)将配套标准镀锌钢丝网固定于模板成型机器料槽的中间；

(2)将水泥、微硅粉、矿粉、石英砂、纤维、减水剂、消泡剂在常温下按比例进行干混成为干燥混合料；

(3)将步骤(2)制备好的干燥混合料加入水搅拌5～20分钟制成湿料；

(4)将步骤(3)得到的湿料倒入泵料仓中，用高压泵将湿料泵送入模板成型机中；

(5)成型和脱模，自然养护至少28天；

(6)使用界面处理剂将模板进行界面处理。

优选地，所述的纤维增强混凝土材料的断裂韧性≥35000J/m²，要求浇筑时水泥基复合材料的流动度≥25cm；其抗压强度≥160MPa，弹性模量≥42GPa，抗折强度≥28MPa。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明适用于任何形式的柱、梁、墙，待混凝土浇筑达到强度要求后拆除支架，模板永久和墙体固定一体；强化了外墙保温的耐久性和安全性，能够达到《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中的防火要求，符合国家现行标准规范的有关规定；代替了传统施工工艺的木、钢模板，降低了模板成本、降低了施工难度，并大大缩短了施工工期。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种纤维增强混凝土永久性模板，所述模板包括纤维增强混凝土材料，该材料包含的组分及质量份数为：水泥32份，微硅粉5份，矿粉9份，石英砂40份，纤维5.4份，减水剂0.6份，水8份。

本实施例中，所述的微硅粉的颗粒粒径为0.01～0.1μm。

本实施例中，所述的纤维采用镀铜细钢纤维和非金属短纤维的混合，所述的非金属纤维长度在12～19mm之间。所述非金属短纤维是指聚丙烯纤维、玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维的中的一种或多种。镀铜细钢纤维的体积掺量为1.5％～2.5％，非金属短纤维的体积掺量为0.1～0.2％。

上述纤维增强混凝土材料充填于标准镀锌钢丝网内，构成纤维增强混凝土永久性模板。所测流动度为27cm，28d抗压强度为146MPa，抗折强度为23.1MPa，弹性模量为48.5GPa，导热系数为0.057。

实施例2

本实施例提供一种纤维增强混凝土永久性模板，所述模板包括纤维增强混凝土材料，该材料包含的组分及质量份数为：水泥37份，微硅粉3份，矿粉10份，石英砂37份，纤维6.1份，减水剂0.9份，水6份。

上述纤维增强混凝土材料充填于标准镀锌钢丝网内，构成纤维增强混凝土永久性模板。

所测流动度为28cm，28d抗压强度为144MPa，抗折强度为22.5MPa，弹性模量为47.9GPa，导热系数为0.054。

实施例3

本实施例提供一种纤维增强混凝土永久性模板，所述模板包括纤维增强混凝土材料，该材料包含的组分及质量份数为：水泥29份，微硅粉8份，矿粉13份，石英砂40份，纤维3.1份，减水剂0.9份，水6份。

所测流动度为31cm，28d抗压强度为149MPa，抗折强度为26.5MPa，弹性模量为51.6GPa，导热系数为0.051。

实施例4

本实施例提供一种纤维增强混凝土永久性模板的制作方法，用于制备上述实施例1、2、3的纤维增强混凝土永久性模板，具体的：

(1)将配套标准镀锌钢丝网1张固定于模板成型机器料槽的中间；

(2)将水泥、微硅粉、矿粉、石英砂、纤维、减水剂、消泡剂在常温下进行干混成为干燥混合料；

(3)将制备好的干燥混合料加入水搅拌5～20分钟左右制成湿料；

(4)将湿料倒入泵料仓中，用高压泵将湿料泵送入模板成型机中；

(5)成型和脱模，自然养护28天左右；

(6)使用界面处理剂将模板进行界面处理，得到纤维增强水泥永久性模板，最终运送到施工现场。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims

1.一种纤维增强混凝土永久性模板，其特征在于，所述模板包括纤维增强混凝土材料，该材料包含的组分及质量份数为：水泥29～37份，微硅粉3～9份，矿粉7～14份，石英砂37～49份，纤维3～7份，水6～8份，减水剂0.6～0.9份，消泡剂掺量为减水剂掺量的4％～5％。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增强混凝土永久性模板，其特征在于，所述的微硅粉的颗粒粒径为0.01～0.1μm。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增强混凝土永久性模板，其特征在于，所述的纤维采用镀铜细钢纤维和非金属纤维的混合，所述的非金属纤维长度在12～19mm之间。

4.根据权利要求2所述的一种纤维增强混凝土永久性模板，其特征在于，所述非金属纤维是指聚丙烯纤维、玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维的中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的一种纤维增强混凝土永久性模板，其特征在于，所述的镀铜细钢纤维的体积掺量为1.5％～2.5％，所述的非金属短纤维的体积掺量为0.1～0.2％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种纤维增强混凝土永久性模板，其特征在于，所述的减水剂为高效聚羧酸减水剂，减水率不低于25％。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种纤维增强混凝土永久性模板，其特征在于，所述的消泡剂成分包括聚醚类、辛基酚聚氧乙烯醚和脂肪烃，且三种成分同时存在。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的纤维增强混凝土永久性模板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将配套标准镀锌钢丝网固定于模板成型机器料槽的中间；

(3)将步骤(2)制备好的干燥混合料加入水搅制成湿料；

(5)成型和脱模，自然养护至少28天；

(6)使用界面处理剂将模板进行界面处理。

9.根据权利要求8所述的一种纤维增强混凝土永久性模板的制作方法，其特征在于，所述的纤维增强混凝土材料的断裂韧性≥35000J/m²，浇筑时水泥基复合材料的流动度≥25cm；模板抗压强度≥160MPa，弹性模量≥42GPa，抗折强度≥28MPa。

10.根据权利要求8所述的一种纤维增强混凝土永久性模板的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中：搅拌时间为5～20分钟。