CN117513622B - 一种预制装配式稻草混凝土组合楼板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种预制装配式稻草混凝土组合楼板，所述组合楼板包括楼板保护层、普通混凝土层、稻草混凝土层以及压型钢板；稻草混凝土层预先铺设于压型钢板上，并与压型钢板形成一体的基础楼板；普通混凝土层铺设于稻草混凝土层上，稻草混凝土层位于普通混凝土层和压型钢板之间；楼板保护层铺设于普通混凝土层上，普通混凝土层位于楼板保护层和稻草混凝土层之间；本发明提供的预制装配式稻草混凝土组合楼板，基础楼板部分在工厂预制加工，现场直接拼装，便于批量化生产，提高施工效率，缩短工期，降低环境污染，节约支模成本，具有低能耗、布置灵活、工期短、成本低的特点，符合绿色装配要求。
Description
技术领域
本发明属于预制装配式稻草混凝土组合楼板技术领域，具体涉及一种预制装配式稻草混凝土组合楼板。
背景技术
目前，传统楼板构造多采用现浇钢筋混凝土结构，施工时，需要先在基础模板的基础上进行钢筋的安装，然后在钢筋上进行模板的搭设，之后浇筑混凝土并养护，养护完成后拆除模板进行收尾工作，施工周期相对较长；此种构造因由钢筋混凝土组成，楼板自重大，增加了整体结构的负荷；组合楼板是以压型钢板作为混凝土楼板的永久性模板，并可作为楼板的下部受力钢筋，与混凝土一同工作，虽然在传统楼板的基础上，省去了支模的工序；但上述两种楼板均需要额外的保温层来提供楼板的保温性能，资源消耗较多，不利于可持续发展。
此外，绿色协调可持续发展的重要性愈发凸显，如何回收并合理利用稻草等农作物秸秆也成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种预制装配式稻草混凝土组合楼板，旨在解决现有楼板重量大、保温性能差的问题之一。
本发明提供一种预制装配式稻草混凝土组合楼板，所述组合楼板包括楼板保护层、普通混凝土层、稻草混凝土层以及压型钢板；稻草混凝土层预先铺设于压型钢板上，并与压型钢板形成一体的基础楼板；普通混凝土层铺设于稻草混凝土层上，稻草混凝土层位于普通混凝土层和压型钢板之间；楼板保护层铺设于普通混凝土层上，普通混凝土层位于楼板保护层和稻草混凝土层之间。
进一步地，压型钢板为波纹钢板，波纹钢板上形成有多条并排设置的凹型槽，凹型槽内设有钢筋支撑组件；通过向凹型槽内浇筑稻草混凝土，并在凹型槽上面形成稻草混凝土层。
进一步地，普通混凝土层的局部穿过稻草混凝土层，并延伸至凹型槽内。
进一步地，凹型槽内还设有横向分布钢筋。
进一步地，凹型槽内的底部设有矩形钢片，钢筋支撑组件包括螺纹受力筋和箍筋；多条螺纹受力筋沿压型钢板的纵向分布于凹型槽上；多个箍筋沿压型钢板的横向套设在多条螺纹受力筋上，并连成一体结构；箍筋的底部与矩形钢片固定连接。
进一步地，稻草混凝土层的上端面上铺设钢筋网，并且在钢筋网和稻草混凝土层之间设有钢筋垫块，钢筋网包括横向分布钢筋和纵向分布钢筋；横向分布钢筋和纵向分布钢筋相互垂直，横向分布钢筋沿压型钢板的横向分布，纵向分布钢筋沿压型钢板的纵向分布；通过向稻草混凝土层上方的钢筋网浇筑细石混凝土，从而形成普通混凝土层。
进一步地，稻草混凝土层与普通混凝土层的连接面形成有界面凹槽；稻草混凝土层与普通混凝土层之间涂抹界面剂，并且在普通混凝土层的上方设有楼板保护层。
进一步地，基础楼板的两端设置挡板，且在基础楼板的两端分别留出预设的后浇区域；基础楼板的端部通过自攻螺钉与梁固定连接。
进一步地，梁内设有钢筋框架，钢筋框架包括梁纵向受力筋，多条梁纵向受力筋的横向通过梁箍筋套接在一起。
进一步地，相邻两个基础楼板之间通过连接钢板连接在一起；连接钢板的一端通过连接螺钉连接于相邻一侧基础楼板的凹型槽的外壁上，连接钢板的另一端通过连接螺钉连接于相邻另一侧基础楼板的凹型槽的外壁上，从而将相邻两个基础楼板连接在一起。
进一步地，稻草混凝土层的制作工艺包括：
S1：将干燥稻草与胶凝材料充分搅拌，得到稻草基础材料；胶凝材料包括轻烧氧化镁、硫酸镁以及水；稻草纤维长度为5mm，稻草纤维占稻草混凝土的质量含量为12％；MgO:MgSO4:H2O摩尔质量比例为9:1:20；
S2：将七水硫酸镁和水融合在一起，形成硫酸镁溶液；
S3：将稻草基础材料、硫酸镁溶液以及酸性改性剂融合在一起，二次充分搅拌，得出稻草混凝土原料；
S4：将稻草混凝土原料注模成型，并静置脱模后在室内养护。
本发明提供的预制装配式稻草混凝土组合楼板，具有工厂定型化生产、可装配、保温性能好等特点；在基础楼板底部的受拉区域配置高强钢筋以及一定厚度保温、隔声性能好的稻草混凝土，这样能够提供抗拉强度和保温、隔声性能；在基础楼板上部受压区使用一定厚度的细石混凝土板，来提供抗压性能；该基础楼板部分在工厂预制加工，现场直接拼装，便于批量化生产，提高施工效率，缩短工期，降低环境污染，节约支模成本，具有低能耗、布置灵活、工期短、成本低的特点，符合绿色装配要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明楼板平面示意图；
图2为本发明楼板的立面图；
图3为本发明楼板的侧视图；
图4为本发明图1沿A-A的剖视图；
图5为本发明图1沿B-B的剖视图；
图6为本发明楼板板肋方向钢筋分布图；
图7为本发明楼板垂直于板肋方向钢筋分布图；
图8为本发明楼板与楼板连接构造图(露筋图)；
图9为本发明楼板与梁连接结构的主视图；
图10为本发明楼板与梁连接结构的侧视图；
图11为本发明稻草混凝土制作方法流程图。
图中：1-楼板保护层；2-普通混凝土层；3-钢筋垫块；4-界面凹槽；5-稻草混凝土层；6-横向分布钢筋；7-纵向分布钢筋；8-螺纹受力筋；9-箍筋；10-矩形钢片；11-压型钢板；12-连接螺钉；13-连接钢板；14-自攻螺钉；15-梁箍筋；16-梁纵向受力筋；17-凹型槽。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图10所示，本发明提供一种预制装配式稻草混凝土组合楼板，所述组合楼板包括楼板保护层1、普通混凝土层2、稻草混凝土层5以及压型钢板11；其中，稻草混凝土层5预先铺设于压型钢板11上，并与压型钢板11形成一体的基础楼板；所述组合楼板的压型钢板11以及稻草混凝土层5层部分在工厂完成预制与养护，并形成一体结构；进一步地，普通混凝土层2铺设于稻草混凝土层5上，且稻草混凝土层5位于普通混凝土层2和压型钢板11之间；进一步地，楼板保护层1铺设于普通混凝土层2上，且普通混凝土层2位于楼板保护层1和稻草混凝土层5之间；所述组合楼板的底部采用了压型钢板11，使得楼板底板不仅具有良好的强度和刚度，还因农作物秸秆的加入而具有较好的保温、隔声效果；该基础楼板采用一体化制作方式，工厂预制加工，现场可直接拼装，是一种低碳排的预制装配式建筑楼板；该基础楼板采用压型钢板11为底部混凝土模板，省去了为混凝土支模的过程；本发明提供的预制装配式稻草混凝土组合楼板，涉及农作物秸秆的回收利用以及预制装配式稻草混凝土组合楼板，该组合楼板具有工厂定型化生产、可装配、保温、隔声性能好、自重轻的特点。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，在工厂预制基础楼板的过程中，首先在开口型的压型钢板11上架设钢筋，压型钢板11的凹型槽17内设有矩形钢片10，以防止稻草混凝土受到的竖向集中压力过大而出现局部变形；之后进行稻草混凝土层5的浇筑与振捣，浇筑稻草混凝土层5时在上部使用模具使稻草混凝土层上部呈界面凹槽4，同时，在基础楼板的两端设置挡板留出一定的后浇区域，以便压型钢板11与梁连接；该组合楼板的压型钢板11以及其上稻草混凝土层5在工厂完成预制加工，现场在此基础上架设分布钢筋并现浇混凝土以保证楼板具有较好的整体性，此做法便于批量化生产，能够提高现场施工效率，降低环境污染，具有布置灵活、施工快、自重轻、节约支模成本等特点；采用本发明提供的稻草混凝土作为基础楼板，能够合理回收利用稻草，符合绿色装配的要求，使得组合楼板在装配式住宅建筑中可作为一种绿色、环保、节能的新型建筑产品。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，压型钢板11为波纹钢板，波纹钢板上形成有多条并排设置的凹型槽17，这样能够增加压型钢板11表面积和截面形状的变化，提高压型钢板11的抗弯和抗压能力，且由高强度钢制成，具有较高的强度和刚度；进一步地，凹型槽17内设有钢筋支撑组件；采用上述结构，能够通过向凹型槽17内浇筑稻草混凝土，并在凹型槽17上面形成稻草混凝土层5；通过在压型钢板11上浇筑一定厚度的稻草混凝土，因为楼板下部受拉区主要靠波纹钢板和钢筋共同提供抗拉强度，故不需要特别高强度的混凝土，此种稻草混凝土层5不仅具有一定的强度，且具有良好的保温、隔声性能，除此之外，由于稻草混凝土密度小于普通混凝土，可使楼板自重减少约20％-30％。
优选地，结合上述方案，如图2所示，普通混凝土层2的局部穿过稻草混凝土层5，并延伸至凹型槽17内，这样能够强化组合楼板强度。
优选地，结合上述方案，如图5所示，凹型槽17内还设有横向分布钢筋6，这样横向分布钢筋6能够与凹型槽17内的钢筋网形成强化框架结构，整体提高稻草混凝土层5的强度。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，凹型槽17内的底部设有矩形钢片10，钢筋支撑组件包括螺纹受力筋8和箍筋9；具体地，多条螺纹受力筋8沿压型钢板11的纵向分布于凹型槽17上；多个箍筋9沿压型钢板11的横向套设在多条螺纹受力筋8上，并连成一体结构；进一步地，箍筋9的底部与矩形钢片10固定连接。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，稻草混凝土层5的上端面上铺设钢筋网，并且在钢筋网和稻草混凝土层5之间设有钢筋垫块3，具体地，钢筋网包括横向分布钢筋6和纵向分布钢筋7；其中，横向分布钢筋6和纵向分布钢筋7相互垂直，横向分布钢筋6沿压型钢板11的横向分布，纵向分布钢筋7沿压型钢板11的纵向分布；具体地，通过向稻草混凝土层5上方的钢筋网浇筑细石混凝土，从而形成普通混凝土层2；具体地，在以压型钢板11和稻草混凝土层5组成的基板楼板上方架设分布钢筋网并现浇一层适当厚度的普通混凝土层2，可以保证楼板具有足够的抗压能力，且整体性好；最后在普通混凝土层2上方加保护层1，起到装饰、防火防潮、保护结构层的作用。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，稻草混凝土层5与普通混凝土层2的连接面形成有界面凹槽4；进一步地，在稻草混凝土层5与普通混凝土层2之间涂抹界面剂，并且在普通混凝土层2的上方设有楼板保护层1。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，基础楼板的两端设置挡板，且在基础楼板的两端分别留出预设的后浇区域；基础楼板的端部通过自攻螺钉14与梁固定连接。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，该基础楼板采用一体化制作方式，工厂预制加工，达到养护龄期后将基础楼板底板吊装运输到现场，先将基础楼板端部通过自攻螺钉14与梁连接在一起，同时，基础楼板之间采用无缝拼接的形式，在压型钢板11下部垫一块连接用连接钢板13并使用连接螺钉12进行加固；接着在稻草混凝土层5上方放置钢筋垫块3并架设分布钢筋网，此后在稻草混凝土层上方以及楼板两端预留后浇区域中现浇一定厚度的普通混凝土层2，稻草混凝土层5与普通混凝土层2之间涂抹界面剂，之后在混凝土层上方进行楼板保护层1的施工。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，梁内设有钢筋框架，该钢筋框架包括梁纵向受力筋16，多条梁纵向受力筋16的横向通过梁箍筋15套接在一起，并通过浇筑混凝土形成梁结构。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，相邻两个基础楼板之间通过连接钢板13连接在一起；连接钢板13的一端通过连接螺钉12连接于相邻一侧基础楼板的凹型槽17的外壁上，连接钢板13的另一端通过连接螺钉12连接于相邻另一侧基础楼板的凹型槽17的外壁上，从而将相邻两个基础楼板连接在一起。
优选地，结合上述方案，如图1至图10所示，本发明提供的基础楼板，通过压型钢板11和稻草混凝土层5部分在工厂完成预制与养护；在工厂预制基础楼板的过程中，首先在开口型的压型钢板11上架设钢筋，压型钢板11的凹型槽17底部设有矩形钢片10，以防止稻草混凝土出现局部变形，凹型槽17的顶部钢筋使用圆形的螺纹受力筋8，并使用箍筋9将矩形钢片10和螺纹受力筋8连接起来，螺纹受力筋8的上方设置横向分布钢筋；之后进行稻草混凝土的浇筑与振捣，浇筑稻草混凝土土时在上部使用模具使稻草混凝土层上部呈现界面凹槽4结果，同时，在基础楼板两端设置挡板留出一定的后浇区域，以便压型钢板与梁连接；在达到养护龄期后将基础楼板底板吊装运输到现场，先将基础楼板端部通过自攻螺钉14与梁连接在一起，同时，相邻两个基础楼板之间采用无缝拼接的形式，在压型钢板下部垫一块连接用连接钢板13并使用连接螺钉12进行加固；接着在稻草混凝土层5上部放置钢筋垫块并架设横向分布钢筋6和纵向分布钢筋7，之后在基础楼板两端预留后浇区域以及稻草混凝土层上方现浇一定厚度的普通混凝土层2，稻草混凝土层与混凝土层之间涂抹界面剂，之后在混凝土层上方进行楼板保护层1的施工。
优选地，结合上述方案，如图11所示，本发明提供的预制装配式稻草混凝土组合楼板，其稻草混凝土层5的制作工艺包括：
S1：将干燥稻草与胶凝材料充分搅拌，得到稻草基础材料；其中，胶凝材料包括轻烧氧化镁、硫酸镁以及水；具体地，稻草纤维占稻草混凝土的稻草纤维长度为5mm，质量含量为12％；MgO:MgSO4:H2O摩尔质量比例为9:1:20；
S2：将七水硫酸镁和水融合在一起，形成硫酸镁溶液；
S3：将稻草基础材料、硫酸镁溶液以及酸性改性剂融合在一起，二次充分搅拌，得出稻草混凝土原料；
S4：将稻草混凝土原料注模成型，并静置脱模后在室内养护；
本发明提供的稻草混凝土层5的制作工艺，稻草纤维长度为5mm，质量含量为12％，MgO:MgSO4:H2O摩尔质量比例为9:1:20，改性剂含量为1％作为于稻草混凝土轻钢龙骨墙板中的填充稻草混凝土的制作配比，该配合比下稻草混凝土抗压强度标准值为2.2MPa，抗拉强度标准值为0.64MPa，导热系数为0.0862W/(m·K)，弹性模量为195MPa，泊松比为0.378。
本发明提供的预制装配式稻草混凝土组合楼板，具有工厂定型化生产、可装配、保温性能好等特点；在基础楼板底部的受拉区域配置高强钢筋以及一定厚度保温、隔声性能好的稻草混凝土，这样能够提供抗拉强度和保温、隔声性能；在基础楼板上部受压区使用一定厚度的细石混凝土板，来提供抗压性能；该基础楼板部分在工厂预制加工，现场直接拼装，便于批量化生产，提高施工效率，缩短工期，降低环境污染，节约支模成本，具有低能耗、布置灵活、工期短、成本低的特点，符合绿色装配要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种预制装配式稻草混凝土组合楼板，其特征在于，所述组合楼板包括楼板保护层（1）、普通混凝土层（2）、稻草混凝土层（5）以及压型钢板（11）；所述稻草混凝土层（5）预先铺设于所述压型钢板（11）上，并与所述压型钢板（11）形成一体的基础楼板；所述普通混凝土层（2）铺设于所述稻草混凝土层（5）上，所述稻草混凝土层（5）位于所述普通混凝土层（2）和所述压型钢板（11）之间；所述楼板保护层（1）铺设于所述普通混凝土层（2）上，所述普通混凝土层（2）位于所述楼板保护层（1）和所述稻草混凝土层（5）之间；所述压型钢板（11）为波纹钢板，所述波纹钢板上形成有多条并排设置的凹型槽（17），所述凹型槽（17）内设有钢筋支撑组件；通过向所述凹型槽（17）内浇筑稻草混凝土，并在所述凹型槽（17）上面形成所述稻草混凝土层（5）；所述普通混凝土层（2）的局部穿过所述稻草混凝土层（5），并延伸至所述凹型槽（17）内；所述凹型槽（17）内还设有横向分布的钢筋（6）；所述凹型槽（17）内的底部设有矩形钢片（10），所述钢筋支撑组件包括螺纹受力筋（8）和箍筋（9）；多条所述螺纹受力筋（8）沿所述压型钢板（11）的纵向分布于所述凹型槽（17）上；多个所述箍筋（9）沿所述压型钢板（11）的横向套设在所述多条所述螺纹受力筋（8）上，并连成一体结构；所述箍筋（9）的底部与所述矩形钢片（10）固定连接；所述稻草混凝土层（5）的上端面上铺设钢筋网，并且在所述钢筋网和所述稻草混凝土层（5）之间设有钢筋垫块（3），所述钢筋网包括横向分布钢筋（6）和纵向分布钢筋（7）；所述横向分布钢筋（6）和所述纵向分布钢筋（7）相互垂直，所述横向分布钢筋（6）沿所述压型钢板（11）的横向分布，所述纵向分布钢筋（7）沿所述压型钢板（11）的纵向分布；通过向所述稻草混凝土层（5）上方的钢筋网浇筑细石混凝土，从而形成所述普通混凝土层（2）；所述稻草混凝土层（5）与所述普通混凝土层（2）的连接面形成有界面凹槽（4）；所述稻草混凝土层（5）与所述普通混凝土层（2）之间涂抹界面剂，并且在所述普通混凝土层（2）的上方设有所述楼板保护层（1）；所述稻草混凝土层（5）的制作工艺包括：
S1：将干燥稻草与胶凝材料充分搅拌，得到稻草基础材料；所述胶凝材料包括轻烧氧化镁、硫酸镁以及水；稻草纤维长度为5mm，所述稻草纤维占稻草混凝土的质量含量为12%；MgO:MgSO4:H2O摩尔质量比例为9:1:20；
S2：将七水硫酸镁和水融合在一起，形成硫酸镁溶液；
S3：将所述稻草基础材料、所述硫酸镁溶液以及酸性改性剂融合在一起，二次充分搅拌，得出稻草混凝土原料；
S4：将所述稻草混凝土原料注模成型，并静置脱模后在室内养护。
2.根据权利要求1所述的预制装配式稻草混凝土组合楼板，其特征在于，所述基础楼板的两端设置挡板，且在所述基础楼板的两端分别留出预设的后浇区域；所述基础楼板的端部通过自攻螺钉（14）与梁固定连接。
3.根据权利要求2所述的预制装配式稻草混凝土组合楼板，其特征在于，所述梁内设有钢筋框架，所述钢筋框架包括梁纵向受力筋（16），多条所述梁纵向受力筋（16）的横向通过梁箍筋（15）套接在一起。
4.根据权利要求1所述的预制装配式稻草混凝土组合楼板，其特征在于，相邻两个所述基础楼板之间通过连接钢板（13）连接在一起；所述连接钢板（13）的一端通过连接螺钉（12）连接于相邻一侧基础楼板的凹型槽（17）的外壁上，所述连接钢板（13）的另一端通过连接螺钉（12）连接于相邻另一侧基础楼板的凹型槽（17）的外壁上，从而将相邻两个基础楼板连接在一起。
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