CN104831862B

CN104831862B - 纤维增强混凝土复合保温永久性模板

Info

Publication number: CN104831862B
Application number: CN201510195920.8A
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: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2035-04-22
Also published as: CN104831862A

Abstract

本发明提供了一种纤维增强混凝土复合保温永久性模板，所述模板由永久性纤维增强混凝土层、泡沫混凝土保温层、嵌入式燕尾槽和加固钢丝网构成，永久性纤维增强混凝土层和泡沫混凝土保温层复合，在永久性纤维增强混凝土层内设置嵌入式燕尾槽，在永久性纤维增强混凝土层内嵌入式燕尾槽的受力处设置加固钢丝网。所述纤维为钢纤维与非金属纤维混合。本发明强化了外墙保温的耐久性和安全性；优化了墙体外装饰面功能，不仅可以直接进行各种面砖的装饰，还可以直接涂刷涂料；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的木、钢模板，降低了模板成本和施工难度，并大大缩短施工工期。

Description

纤维增强混凝土复合保温永久性模板

技术领域

本发明涉及应用于工业与建筑的外墙外保温永久性模板，具体地，涉及纤维增强混凝土复合保温永久性模板。

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。耐久性问题一直以来是钢筋混凝土结构所面临的主要问题之一，普通模板拆除之后，结构表面混凝土在外部自然环境影响下，其耐久性将面临严峻考验。

近年来，保温模板得到了快速地发展，出现了很多的专利产品。如中国专利公开号：CN201420570129.1，专利名称：现浇混凝土外墙保温模板，该专利在保温层与粘结层间设置钢丝网，大大提升了其抗剪能力。又如中国专利公开号：CN201410456074.6，专利名称：一种建筑梁柱剪力墙用保温模板，该专利在保温板外侧设置预埋钢筋，且该预埋钢筋伸入梁柱或墙体钢筋笼内，使保温模板与梁柱、墙体在浇注混凝土时可以形成一个整体。然而，目前出现的各类保温模板所用的技术都不完善，虽然保温性能好，但存在使用寿命短、防火性能差、外墙装饰受外界影响大等缺陷，还存在造价高，很难进行推广等问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供纤维增强混凝土复合保温永久性模板，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、不易进行外墙装饰灯问题。

为实现以上目的，本发明提供一种纤维增强混凝土复合保温永久性模板，包括：永久性纤维增强混凝土层、泡沫混凝土保温层、嵌入式燕尾槽和加固钢丝网，其中：永久性纤维增强混凝土层、泡沫混凝土保温层、嵌入式燕尾槽和加固钢丝网采用一次性模板浇筑而成，在浇筑时永久性纤维增强混凝土层和泡沫混凝土保温层复合，且永久性纤维增强混凝土层在上，泡沫混凝土保温层在下，在永久性纤维增强混凝土层内设置嵌入式燕尾槽，嵌入式燕尾槽的槽深不超过55cm；在嵌入式燕尾槽的受力处设置加固钢丝网。

优选地，所述的永久性纤维增强混凝土层，其材料成分包括水泥、活性矿物掺合料、骨料、纤维、减水剂和消泡剂，其中：

活性矿物掺合料采用微硅粉和矿粉；

骨料采用石英砂，最大粒径不超过0.5mm；

纤维采用镀铜细钢纤维和非金属短纤维混合，镀铜细钢纤维长度在12～19mm之间，非金属短纤维长度在6～9mm之间；

减水剂为高效聚羧酸减水剂，减水率不低于25％。

更优选地，所述的镀铜细钢纤维的体积掺量百分含量(以永久性纤维增强水泥层的胶凝材料体积为基数)为1.5％～2.5％，非金属短纤维的体积掺量百分含量(以永久性纤维增强水泥层的胶凝材料体积为基数)为0.1～0.2％。

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、聚乙烯纤维中一种或多种。

更优选地，所述的永久性纤维增强混凝土层，其材料的各组分的重量比为：水泥：微硅粉：矿粉：石英砂：水：减水剂＝1：(0.1～0.2)：(0.25～0.4)：(1.2～1.5)：(0.22～0.26)：(0.02～0.03)，消泡剂掺量为减水剂掺量的4％～5％。

优选地，所述的泡沫混凝土保温层包括：固体组分和发泡剂泡沫，其中：

固体组分按重量百分比为：磷酸二氢铵7.5～30％、氧化镁粉末2.45～9.8％、粉煤灰粉末60～90％、调凝材料0.05～0.2％；

发泡剂泡沫的体积量是固体组份体积总量的50～80倍，发泡剂泡沫为发泡剂与水质量比为1:20～1:45的发泡剂水溶液发泡制得。

更优选地，所述的调凝材料可以选用硼酸、硼砂、柠檬酸，优先选用硼砂粉末。

更优选地，所述的粉煤灰粉末可以选用II级粉煤灰、III级粉煤灰和高钙粉煤灰其中的一种，均为现有的成熟产品。

更优选地，所述的发泡剂采用植物性蛋白发泡剂。

本发明所述模板的浇筑和养护不受季节变化的干扰，可实现连续预制生产，预制时须水平放置模板浇筑装置进行浇筑制作。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一实施例的结构示意图；

图中：1是永久性纤维增强混凝土层，2是泡沫混凝土保温层，3是嵌入式燕尾槽，4是加固钢丝网。

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。

如图1所示，本发明一实施例提供的纤维增强混凝土复合保温永久性模板，是由永久性纤维增强混凝土层1、泡沫混凝土保温层2、嵌入式燕尾槽3和加固钢丝网4构成，采用一次性模板浇筑而成，浇筑时永久性纤维增强混凝土层1和泡沫混凝土保温层2复合，在永久性纤维增强混凝土层1内设置嵌入式燕尾槽3，在永久性纤维增强混凝土层1内嵌入式燕尾槽3的受力处设置加固钢丝网4。

作为一个优选实施方式，所述的嵌入式燕尾槽的槽深不超过55cm。

作为一个优选实施方式，所述的永久性纤维增强混凝土层1的材料成分包括：水泥、活性矿物掺合料、骨料、纤维、减水剂、水和消泡剂，其中：活性矿物掺合料采用微硅粉和矿粉；骨料采用石英砂，最大粒径不超过0.5mm；纤维采用镀铜细钢纤维和聚丙烯纤维、玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、聚乙烯纤维的非金属短纤维中的一种或一种以上混合，纤维长度在12～19mm之间；减水剂为高效聚羧酸减水剂，减水率不低于25％。

所述的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％；各组分的重量比为水泥：微硅粉：矿粉：石英砂：水：减水剂＝1：(0.1～0.2)：(0.25～0.4)：(1.2～1.5)：(0.22～0.26)：(0.02～0.03)，消泡剂掺量为减水剂掺量的4％～5％。

作为一个优选实施方式，所述的泡沫混凝土保温层2包括：固体组分和发泡剂泡沫，其中：

所述固体组分按重量百分比为：磷酸二氢铵7.5～30％、氧化镁粉末2.45～9.8％、粉煤灰粉末60～90％、调凝材料0.05～0.2％；更优选地，固体组分按重量百分比为：磷酸二氢铵15％、氧化镁粉末4.9％、粉煤灰粉末80％、调凝材料0.1％；

所述发泡剂泡沫的体积量是所述固体组份体积总量的50～80倍，所述发泡剂泡沫为发泡剂与水质量比为1:20～1:45的发泡剂水溶液发泡制得。更优选地，所述发泡剂泡沫的体积量是所述固体组份体积总量的65倍，所述发泡剂泡沫为发泡剂与水质量比为1:35的发泡剂水溶液发泡制得。

所述的调凝材料可以选用硼酸、硼砂、柠檬酸，优先选用硼砂粉末。

所述的粉煤灰粉末选用II级粉煤灰、III级粉煤灰和高钙粉煤灰其中的一种。

本实施例所述的发泡剂采用植物性蛋白发泡剂。

上述优选实施方式，所述的永久性纤维增强混凝土层材料的断裂韧性≥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，导热系数≤0.06W/mK。

上述实施例所述模板的浇筑和养护不受季节变化的干扰，可实现连续预制生产，预制时须水平放置模板浇筑装置进行浇筑制作。

上述实施例在施工过程中，通过嵌入式燕尾槽3将纤维增强水泥复合保温永久性模板嵌入在梁、柱、板的钢筋网内；浇筑混凝土时通过嵌入式燕尾槽3，将纤维增强水泥复合保温永久性模板永久固定在墙体上，代替传统模板使用。

本发明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；优化了墙体外装饰面的功能，不仅可以直接进行各种面砖的装饰，还可以直接涂刷涂料；代替了传统施工工艺的木、钢模板，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，降低了模板成本、降低了施工难度，并可大大缩短施工工期。

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复合保温永久性模板，其特征在于包括：永久性纤维增强混凝土层、泡沫混凝土保温层、嵌入式燕尾槽和加固钢丝网，其中：永久性纤维增强混凝土层和泡沫混凝土保温层复合，且永久性纤维增强混凝土层在上，泡沫混凝土保温层在下，在永久性纤维增强混凝土层内设置嵌入式燕尾槽，在嵌入式燕尾槽的受力处设置加固钢丝网；

所述的永久性纤维增强混凝土层，其材料成分包括水泥、活性矿物掺合料、骨料、纤维、减水剂、消泡剂和水，其中：

活性矿物掺合料采用微硅粉和矿粉；

骨料采用石英砂，最大粒径不超过0.5mm；

减水剂为高效聚羧酸减水剂，减水率不低于25％；

所述的永久性纤维增强混凝土层，其材料的各组分的重量比为：水泥：微硅粉：矿粉：石英砂：水：减水剂＝1：(0.1～0.2)：(0.25～0.4)：(1.2～1.5)：(0.22～0.26)：(0.02～0.03)，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复合保温永久性模板，其特征在于，所述的镀铜细钢纤维的体积掺量百分含量为1.5％～2.5％，非金属短纤维的体积掺量百分含量为0.1～0.2％，所述体积掺量是以永久性纤维增强混凝土层的胶凝材料体积为基数。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增强混凝土复合保温永久性模板，其特征在于，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、聚乙烯纤维中一种或多种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种纤维增强混凝土复合保温永久性模板，其特征在于，所述的泡沫混凝土保温层包括：固体部分和发泡剂泡沫，其中：

固体部分的成分按重量百分含量为：磷酸二氢铵7.5～30％、氧化镁粉末2.45～9.8％、粉煤灰粉末60～90％、调凝材料0.05～0.2％；

发泡剂泡沫的体积量是固体部分体积总量的50～80倍，发泡剂泡沫采用发泡剂与水质量比为1:20～1:45的发泡剂水溶液发泡制得。

5.根据权利要求4所述的一种纤维增强混凝土复合保温永久性模板，其特征在于，所述的调凝材料选用硼酸、硼砂、柠檬酸中一种。

6.根据权利要求5所述的一种纤维增强混凝土复合保温永久性模板，其特征在于，所述的调凝材料选用硼砂粉末。

7.根据权利要求4所述的一种纤维增强混凝土复合保温永久性模板，其特征在于，所述的粉煤灰粉末选用II级粉煤灰、III级粉煤灰和高钙粉煤灰其中的一种。

8.根据权利要求4所述的一种纤维增强混凝土复合保温永久性模板，其特征在于，所述的发泡剂采用植物性蛋白发泡剂。