CN110788972A - 用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法 - Google Patents

用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，通过制备多个玻璃钢空心模块，再将多个玻璃钢空心模块拼接而成多曲面造型衬模，每块玻璃钢空心模块采用多层玻璃钢制成，在中芯层的玻璃钢涂料中埋入骨架，使得制成的多曲面造型衬模在质量、抗压、搬运、运输、现场施工方面具备较好的优势。本发明解决了传统衬模存在易变形、笨重不易运输，现场安装效率低的问题。

Description

用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法。
背景技术
在建筑工程中，模板主要应用于建筑混凝土构件如梁、板、柱及其他混凝土造型的浇筑。
在需要浇筑有造型的梁、板、柱及其他有造型的混凝土构件时，可在普通模板内部嵌入有特定造型的衬模，来实现浇筑混凝土的造型。然而，现有的衬模一般采用木质或金属结构。木质的衬模易加工成型，但在用于大型建筑造型时，混凝土的压力极大，木质结构容易发生变形，抗压性不强。而金属衬模的造型加工相比困难，难以进行造型构建，同时金属构件的重量极大，不易进行运输及现场安装等。
发明内容
为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，以解决传统衬模存在易变形、笨重不易运输，现场安装效率低的问题。
为实现上述目的，提供一种用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，包括以下步骤：
根据设计的混凝土结构制作石膏外模，所述石膏外模具有一空模腔，所述空模腔的形状和尺寸与所述混凝土结构的形状和尺寸相匹配；
将所述空模腔的内壁划分为多个制模区域；
提供玻璃钢涂料和骨架，分别于多个所述制模区域的所述空模腔的内壁上依次涂覆所述玻璃钢涂料以形成外表层、中芯层及内基层，其中，在涂覆所述中芯层的所述玻璃钢涂料时，将所述骨架埋设于所述中芯层的所述玻璃钢涂料中，涂覆于每一个所述制模区域中的所述玻璃钢涂料固结形成一玻璃钢空心模块；
将多个所述制模区域的玻璃钢空心模块拼接形成多曲面造型衬模。
进一步的，所述根据设计的混凝土结构制作石膏外模的步骤包括：
根据设计的混凝土结构的形状和尺寸，制作芯模，使得所述芯模的形状和尺寸与所述混凝土的形状和尺寸相适配；
提供石膏涂料，将所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上形成石膏外模。
进一步的，所述将所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上形成石膏外模还包括：
提供油麻丝，将所述油麻丝掺入石膏涂料中，将掺有所述油麻丝的所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上形成石膏外模。
进一步的，所述将所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上形成石膏外模还包括：
将所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上；
提供石膏骨架，将所述石膏骨架埋设于涂覆于所述芯模的外壁上的石膏涂料中形成石膏外模。
进一步的，所述根据设计的混凝土结构的形状和尺寸，制作芯模的步骤包括：
提供基材，根据所述混凝土结构的三维数据，将所述基材雕刻获得初始芯模；
提供石膏涂料，将所述石膏涂料涂覆于所述初始芯模的外壁进行石膏封闭；
将封闭好的所述初始芯模的外壁打磨抛光获得所述芯模。
进一步的，所述基材为聚苯乙烯泡沫。
进一步的，所述玻璃钢涂料包括树脂基料、玻璃纤维布和玻璃纤维毡，所述分别于多个所述制模区域的所述空模腔的内壁上依次涂覆所述玻璃钢涂料以形成外表层、中芯层及内基层的步骤包括：
h、于所述空模腔的内壁上，涂覆第一层的所述树脂基料；
i、将所述玻璃纤维布粘贴于第一层的所述树脂基料上；
j、于所述玻璃纤维布上涂覆第二层的所述树脂基料；
k、将所述玻璃纤维毡粘贴于第二层的所述树脂基料上形成所述外表层；
重复步骤h～k，于所述外表层上形成所述中芯层；
重复步骤h～k，于所述中芯层上形成所述内基层；
其中，在所述中芯层的所述玻璃纤维布粘贴于第一层的所述树脂基料上时，将所述骨架嵌设于所述玻璃纤维布中。
进一步的，所述外表层的数量为多层。
进一步的，所述内基层的数量为多层。
本发明的有益效果在于，利用空模腔制作多曲面造型衬模，使得制成的混凝土结构的造型与设计的混凝土结构的形状和尺寸一致，利用玻璃钢制成的多曲面造型衬模加工方便、快捷，适用于现场生产制造，成品衬模抗压能力强，与传统的金属衬模相比质量轻，搬运、运输方便，现场安装效率高。另一方，多曲面造型衬模强度高，质量轻，便于使用安装；同时，制造方法简单，方便，造型加工容易，通过先制作的模具可实现批量生产制造。
附图说明
图1为本发明实施例的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的的结构示意图。
图2为本发明实施例的部分的玻璃钢空心模块拼接的结构示意图。
图3为本发明实施例的玻璃钢空心模块的截面结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
图1为本发明实施例的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法的结构示意图、图2为本发明实施例的部分的玻璃钢空心模块拼接的结构示意图、图3为本发明实施例的玻璃钢空心模块的截面结构示意图。
参照图1至图3所示，本发明提供了一种用于混凝土结构的多曲面造型衬模制造方法所制备的多曲面造型衬模，包括拼接在一起的多个玻璃钢空心模块1。至少一玻璃钢空心模块包含有曲面结构。玻璃钢空心模块1包括：外表层13、内基层11以及设于外表层13和内基层11之间的中芯层12。中芯层12内嵌设有骨架。
本发明的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法加工方便、快捷，适用于现场生产制造，成品衬模抗压能力强，与传统的金属衬模相比质量轻，搬运、运输方便，现场安装效率高。
本发明的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法整体由玻璃钢制成，强度高，质量轻，便于使用安装；同时，制造方法简单，方便，造型加工容易，通过先制作的模具可实现批量生产制造。
在本实施例中，玻璃钢空心模块1的侧壁包括外表层13、中芯层12和内基层11。外表层13、中芯层12和内基层11又分别包括叠合在一起的第一树脂层a、玻璃纤维布层b、第二树脂层c和玻璃纤维毡层d。
玻璃钢(Fiber Reinforced Plastics)，即纤维增强复合塑料。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。
在本实施例中，外表层和内基层的层数为一层。
在一些实施例中，外表层13的数量为多层、内基层11的数量为多层。外表层和内基层的数量根据玻璃钢空心模块的厚度或局部厚度确定。
作为一种较佳的实施方式，骨架嵌设于中芯层12的玻璃纤维布层b中。
具体的，骨架包括交叉设置的第一筋141和第二筋(附图中未显示)。第一筋141和第二筋的数量为多根。第一筋141和第二筋交叉设置形成网格状的骨架。
在本实施例中，第一筋和第二筋为型钢。进一步的，第一筋和第二筋为角钢。
在玻璃钢空心模块的拐角位置(阳角或阴角)，可采用钢筋网片连接相邻的两个面的第一筋和第二筋。
为了进一步提高现场安装效率，每一玻璃钢空心模块1内设有插接头15和承插套筒。玻璃钢空心模块1的插接头15嵌设于相邻的玻璃钢空心模块1的承插套筒中。
玻璃钢空心模块的受压的上下面之间设有内支撑2，进一步防止玻璃钢空心模块在浇筑时，发生较大形变，提高抗压力。
在现场安装拼接时，相邻玻璃钢空心模块1之间的拼接缝中填充封堵胶。进一步的，封堵胶为泡沫胶。在相邻玻璃钢空心模块的拼接缝涂覆有玻璃钢。
具体的，对于相邻玻璃钢空心模块之间的拼接缝的处理，包括采用泡沫胶填塞拼接缝，再用原子灰抹平拼接缝。抹平后，将拼接缝打磨平整，最后在拼接缝的表层涂刷玻璃钢。
本发明提供一种用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，包括以下步骤：
S1、根据设计的混凝土结构制作石膏外模，所述石膏外模具有一空模腔，所述空模腔的形状和尺寸与所述混凝土结构的形状和尺寸相匹配。
S11、根据设计的混凝土结构的形状和尺寸，制作芯模，使得所述芯模的形状和尺寸与所述混凝土的形状和尺寸相适配。
具体的，步骤S11包括：提供基材，根据造型混凝土结构的三维数据，将基材雕刻获得初始芯模。在本实施例中，基材为聚苯乙烯泡沫。
根据造型混凝土的造型三维数据设计出多曲面造型衬模原型的三维数据。将多曲面造型衬模原型的三维模型分块并将分块后的三维模型数据输入数控机床。数控机床根据输入的分块后的三维模型数据进行多曲面聚苯乙烯泡沫芯模的分块雕刻获得多块多曲面聚苯乙烯泡沫芯模。将雕刻好的多块多曲面聚苯乙烯泡沫芯模拼装成完整模型。将多曲面聚苯乙烯泡沫模型的表面进行石膏封闭。将石膏封闭好的聚苯乙烯泡沫模型的表面打磨抛光获得多曲面的芯模。
S12、提供石膏涂料，将石膏涂料涂覆于芯模的外壁上形成石膏外模。
S121、提供石膏涂料，将石膏涂料涂覆于初始芯模的外壁进行石膏封闭。
S122、将封闭好的初始芯模的外壁打磨抛光获得芯模。
作为一种较佳的实施方式，步骤S12具体的包括：
提供石膏涂料和油麻丝，将所述油麻丝掺入石膏涂料中，将掺有所述油麻丝的所述石膏涂料涂覆于初始芯模的外壁进行石膏封闭。
将封闭好的初始芯模的外壁打磨抛光获得芯模。
作为一种较佳的实施方式，提供石膏骨架，将石膏骨架埋设于涂覆于初始芯模的外壁的石膏涂料中形成石膏外模。
S2、将空模腔的内壁划分为多个制模区域。
根据芯模的表面造型特征合理划分分模线，分模线尽量在凸面的平面中心，避免划分在阳角处。在石膏外模成形后，去除芯模，制得多块石膏模块，将多块石膏模块拼接成完成的石膏外模。石膏外模内的空模腔的内壁则根据每一块石膏模块划分为一制模区域。
S3、提供玻璃钢涂料和骨架，分别于多个制模区域的空模腔的内壁上依次涂覆玻璃钢涂料以形成外表层13、中芯层12及内基层11，其中，在涂覆中芯层12的玻璃钢涂料时，将骨架埋设于中芯层12的玻璃钢涂料中，涂覆于每一个制模区域中的玻璃钢涂料固结形成一玻璃钢空心模块1。
玻璃钢涂料包括树脂基料、玻璃纤维布和玻璃纤维毡。
具体的，分别于多个制模区域的空模腔的内壁上依次涂覆玻璃钢涂料以形成外表层13、中芯层12及内基层11的步骤包括：
h、于空模腔的内壁上，涂覆第一层的树脂基料a；
i、将玻璃纤维布b粘贴于第一层的树脂基料a上；
j、于玻璃纤维布b上涂覆第二层的树脂基料c；
k、将玻璃纤维毡d粘贴于第二层的树脂基料c上形成外表层13；
重复步骤h～k，于外表层13上形成中芯层12；
重复步骤h～k，于中芯层12上形成内基层11；
其中，在中芯层12的玻璃纤维布b粘贴于第一层的树脂基料a上时，将骨架嵌设于玻璃纤维布b中。
在一些实施例中，外表层13和内基层11的数量为多层。
在每块石膏模块的内表面上分别涂刷脱模剂，再将玻璃钢涂料涂覆于石膏模块的内表面上。
S4、将多个制模区域的玻璃钢空心模块1拼接形成多曲面造型衬模。
利用空模腔制作多曲面造型衬模，使得制成的混凝土结构的造型与设计的混凝土结构的形状和尺寸一致，利用玻璃钢制成的多曲面造型衬模加工方便、快捷，适用于现场生产制造，成品衬模抗压能力强，与传统的金属衬模相比质量轻，搬运、运输方便，现场安装效率高。另一方，多曲面造型衬模强度高，质量轻，便于使用安装；同时，制造方法简单，方便，造型加工容易，通过先制作的模具可实现批量生产制造。通本发明过制备多个玻璃钢空心模块，再将多个玻璃钢空心模块拼接而成多曲面造型衬模，每块玻璃钢空心模块采用多层玻璃钢制成，在中芯层的玻璃钢涂料中埋入骨架，使得制成的多曲面造型衬模在质量、抗压、搬运、运输、现场施工方面具备较好的优势。
需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (9)

1.一种用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据设计的混凝土结构制作石膏外模，所述石膏外模具有一空模腔，所述空模腔的形状和尺寸与所述混凝土结构的形状和尺寸相匹配；
将所述空模腔的内壁划分为多个制模区域；
提供玻璃钢涂料和骨架，分别于多个所述制模区域的所述空模腔的内壁上依次涂覆所述玻璃钢涂料以形成外表层、中芯层及内基层，其中，在涂覆所述中芯层的所述玻璃钢涂料时，将所述骨架埋设于所述中芯层的所述玻璃钢涂料中，涂覆于每一个所述制模区域中的所述玻璃钢涂料固结形成一玻璃钢空心模块；
将多个所述制模区域的玻璃钢空心模块拼接形成多曲面造型衬模。
2.根据权利要求1所述的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，所述根据设计的混凝土结构制作石膏外模的步骤包括：
根据设计的混凝土结构的形状和尺寸，制作芯模，使得所述芯模的形状和尺寸与所述混凝土的形状和尺寸相适配；
提供石膏涂料，将所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上形成石膏外模。
3.根据权利要求2所述的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，所述将所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上形成石膏外模还包括：
提供油麻丝，将所述油麻丝掺入石膏涂料中，将掺有所述油麻丝的所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上形成石膏外模。
4.根据权利要求2所述的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，所述将所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上形成石膏外模还包括：
将所述石膏涂料涂覆于所述芯模的外壁上；
提供石膏骨架，将所述石膏骨架埋设于涂覆于所述芯模的外壁上的石膏涂料中形成石膏外模。
5.根据权利要求2所述的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，所述根据设计的混凝土结构的形状和尺寸，制作芯模的步骤包括：
提供基材，根据所述混凝土结构的三维数据，将所述基材雕刻获得初始芯模；
提供石膏涂料，将所述石膏涂料涂覆于所述初始芯模的外壁进行石膏封闭；
将封闭好的所述初始芯模的外壁打磨抛光获得所述芯模。
6.根据权利要求5所述的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，所述基材为聚苯乙烯泡沫。
7.根据权利要求1所述的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，所述玻璃钢涂料包括树脂基料、玻璃纤维布和玻璃纤维毡，所述分别于多个所述制模区域的所述空模腔的内壁上依次涂覆所述玻璃钢涂料以形成外表层、中芯层及内基层的步骤包括：
h、于所述空模腔的内壁上，涂覆第一层的所述树脂基料；
i、将所述玻璃纤维布粘贴于第一层的所述树脂基料上；
j、于所述玻璃纤维布上涂覆第二层的所述树脂基料；
k、将所述玻璃纤维毡粘贴于第二层的所述树脂基料上形成所述外表层；
重复步骤h～k，于所述外表层上形成所述中芯层；
重复步骤h～k，于所述中芯层上形成所述内基层；
其中，在所述中芯层的所述玻璃纤维布粘贴于第一层的所述树脂基料上时，将所述骨架嵌设于所述玻璃纤维布中。
8.根据权利要求1所述的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，所述外表层的数量为多层。
9.根据权利要求1所述的用于混凝土结构的多曲面造型衬模的制造方法，其特征在于，所述内基层的数量为多层。
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