CN108858739A - 一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法，技术方案是方案设计；骨料制备；再生骨料品质提升与控制；再生骨料预应力叠合板力学性能实验；针对具体工程，提出适合于大规模应用的再生混凝土预应力叠合板设计基本方法，并进行规模生产；工程应用过程中，针对使用反馈，继续设计参数调整，保证再生混凝土预应力叠合板工程应用的可靠性和安全性。本发明的有益效果是再生骨料混凝土预应力叠合板强度高，制作成本低。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及资源节约型再生混凝土预应力叠合板。
背景技术
再生混凝土的应用和装配式建筑受到国家的大力支持和强力推广，本课题具有重大的市场效益和社会效益。装配式建筑中楼板的用量最大最为广泛，预应力叠合楼板结构应用于多种装配式建筑当中，它能够有效地加快施工进度，力学性能和经济指标优越。针对PK预应力混凝土叠合板，专家学者们展开了大量的理论和试验研究工作。近年来，我国建筑业已逐渐进入高速发展期，建筑垃圾的排放量在这样的趋势下逐年递增，使得废弃混凝土再生利用技术成为了研究热点。中国的建筑垃圾总量在2013年就已经超过15亿吨。与此同时，建筑垃圾的处置工艺并没有跟上现代混凝土技术快速发展的步伐，严重浪费了建筑材料资源，而由废弃混凝土制得的再生骨料可以有效解决这一难题，通过施行这样的举措不仅可以保护环境，对我国实现建筑业的可持续发展也具有非常长久的现实意义。因此，关于建筑垃圾的循环再利用和再生骨料混凝土的广泛应用研究迫在眉睫。现有的研究成果中没有文献报道再生骨料品质对PK预应力混凝土叠合板受力性能的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法，本发明的有益效果是再生骨料混凝土预应力叠合板强度高，制作成本低。
本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：
步骤1：方案设计；
步骤2：骨料制备；
步骤3：再生骨料品质提升与控制；
步骤4：再生骨料预应力叠合板力学性能实验；
步骤5：针对具体工程，提出适合于大规模应用的再生混凝土预应力叠合板设计基本方法，并进行规模生产；
步骤6：工程应用过程中，针对使用反馈，继续设计参数调整，保证再生混凝土预应力叠合板工程应用的可靠性和安全性。
进一步，步骤1根据工程需要，采用文献资料与施工现场调查相结合的方式，明确叠合板尺寸范围、荷载范围、支撑方式以及钢筋配置参数，最终确定再生骨料叠合板的尺寸规格。
进一步，步骤2搜集建筑物拆除、路面返修、混凝土生产、工程施工或其他状况下产生的废混凝土快，通过简单破碎的方式制备再生粗骨料和再生细骨料。
进一步，步骤3基于前期科学研究基础，将物理强化品质提升技术应用于改变再生骨料类别，使用专用机械设备对简单破碎的再生骨料进行进一步处理，通过骨料之间的相互撞击、磨削机械作业去除表面黏附的水泥砂浆和颗粒棱角，改变其吸水率、表观密度、压碎指标、体积密度、坚固性基本性能，提升骨料的类别。
进一步，步骤4对生产的再生混凝土预应力叠合板进行力学性能试验，确定再生粗骨料品质、取代率参数对叠合板的承载能力、变形性能和截面刚度变化的影响规律，分析叠合板截面是否满足平截面假定、叠合板破坏模式是否为适筋延性破坏模式，确定预应力叠合板设计关键参数。
附图说明
图1是本发明制备方法流程示意图；
图2是试验采用加载设备示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法如图1所示，按照以下步骤进行：
步骤1：方案设计
根据工程需要，采用文献资料与施工现场调查相结合的方式，明确叠合板尺寸范围、荷载范围、支撑方式以及钢筋配置等参数。最终确定再生骨料叠合板的尺寸规格。
步骤2：骨料制备
搜集建筑物拆除、路面返修、混凝土生产、工程施工或其他状况下产生的废混凝土快，通过简单破碎的方式制备再生粗骨料和再生细骨料。
步骤3：再生骨料品质提升与控制
基于前期科学研究基础，将物理强化品质提升技术应用于改变再生骨料类别。使用专用机械设备对简单破碎的再生骨料进行进一步处理，主要通过骨料之间的相互撞击、磨削等机械作业去除表面黏附的水泥砂浆和颗粒棱角，改变其吸水率、表观密度、压碎指标、体积密度、坚固性等基本性能，提升骨料的类别。
步骤4：再生骨料预应力叠合板力学性能实验
对生产的再生混凝土预应力叠合板进行力学性能试验，确定再生粗骨料品质、取代率等参数对叠合板的承载能力、变形性能和截面刚度变化的影响规律，分析叠合板截面是否满足平截面假定、叠合板破坏模式是否为适筋延性破坏模式。确定预应力叠合板设计关键参数。
步骤5：规模生产及工程应用
针对具体工程，提出适合于大规模应用的再生混凝土预应力叠合板设计基本方法，并进行规模生产。
步骤6：设计参数反馈及调整
工程应用过程中，针对使用反馈，继续设计参数调整，保证再生混凝土预应力叠合板工程应用的可靠性和安全性。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
本发明解决了两个关键问题：
(1)再生骨料品质提升与控制
在试验研究过程中，基于前期研究基础，将品质提升技术应用于改变再生骨料类别。主要采用物理强化技术对再生骨料品质进行提升，改变其吸水率、表观密度、压碎指标、体积密度、坚固性等基本性能，然后依据国家标准判定骨料的类别。
(2)再生混凝土预应力叠合板设计参数确定
再生混凝土叠合板试验设计
拟采用试件尺寸：所有试验均采用正交试验法设计试验。购置现成的PK板，尺寸规格选用宽度1000mm、长度2100mm，构件总高度110mm，底板厚30mm，预应力钢筋及其它尺寸参数按预制板成品确定。后浇层配筋按文献和现场调查分析确定，后浇层混凝土强度等级采用与预制板相同的等级。
考虑的因素和水平：再生粗/细骨料品质(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类)、再生骨料取代率(0、30、60、100)％。
测试内容：挠度、荷载、裂缝变形分布、混凝土应变、钢筋应变、叠合面粘结等指标。
再生混凝土叠合板试件加载方式
试验采用加载方案和加载设备见图2。
本发明通过上述的实验研究及关键问题的解决，实现了设计参数和指标反分析，并结合现有标准规范、计算方法对比分析，修正既有的设计方法，将现有的设计方法应用于再生骨料叠合板。
本发明将建筑垃圾再利用技术，即再生混凝土与装配式建筑有机组合，提高了社会效益和经济价值，为绿色装配式建筑的发展提供一定的技术支持。具体创新点如下：揭示再生混凝土中再生骨料品质和取代率等因素对再生混凝土预应力叠合板力学性能的影响规律；给出再生混凝土中再生骨料品质和取代率等因素影响下的再生混凝土预应力叠合板关键设计参数。技术指标主要包括：建立再生混凝土中再生粗/细骨料的品质及取代率与再生混凝土预应力叠合板力学性能的关系模型；明确再生混凝土叠合板用粗/细骨料物理强化品质提升技术；产品综合成本可降低15％左右。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法,其特征在于按照以下步骤进行：
步骤1：方案设计；
步骤2：骨料制备；
步骤3：再生骨料品质提升与控制；
步骤4：再生骨料预应力叠合板力学性能实验；
步骤5：针对具体工程，提出适合于大规模应用的再生混凝土预应力叠合板设计基本方法，并进行规模生产；
步骤6：工程应用过程中，针对使用反馈，继续设计参数调整，保证再生混凝土预应力叠合板工程应用的可靠性和安全性。
2.按照权利要求1所述一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法,其特征在于：所述步骤1根据工程需要，采用文献资料与施工现场调查相结合的方式，明确叠合板尺寸范围、荷载范围、支撑方式以及钢筋配置参数，最终确定再生骨料叠合板的尺寸规格。
3.按照权利要求1所述一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法,其特征在于：所述步骤2搜集建筑物拆除、路面返修、混凝土生产、工程施工或其他状况下产生的废混凝土快，通过简单破碎的方式制备再生粗骨料和再生细骨料。
4.按照权利要求1所述一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法,其特征在于：所述步骤3基于前期科学研究基础，将物理强化品质提升技术应用于改变再生骨料类别，使用专用机械设备对简单破碎的再生骨料进行进一步处理，通过骨料之间的相互撞击、磨削机械作业去除表面黏附的水泥砂浆和颗粒棱角，改变其吸水率、表观密度、压碎指标、体积密度、坚固性基本性能，提升骨料的类别。
5.按照权利要求1所述一种再生骨料混凝土预应力叠合板制备方法,其特征在于：所述步骤4对生产的再生混凝土预应力叠合板进行力学性能试验，确定再生粗骨料品质、取代率参数对叠合板的承载能力、变形性能和截面刚度变化的影响规律，分析叠合板截面是否满足平截面假定、叠合板破坏模式是否为适筋延性破坏模式，确定预应力叠合板设计关键参数。
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