CN212427717U - 一种生土-胶合木组合楼板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种生土‑胶合木组合楼板，包括胶合木层和贴附在所述胶合木层一侧的夯土层，所述夯土层内嵌设有与所述胶合木层平行布置的FRP栅格，所述FRP栅格呈网格状，且所述FRP栅格通过钢钉与所述胶合木层固定连接。本实用新型提供的生土‑胶合木组合楼板与现有的胶合木‑混凝土楼板相比，可就地取材，因地制宜地建造，消耗能源相对较少，建筑拆除后，本实用新型提供的生土‑胶合木组合楼板可重复利用，且容易在土壤中分解，对环境负担相对较小。

Description

一种生土-胶合木组合楼板

技术领域

本实用新型涉及一种建材，尤其是一种生土-胶合木组合楼板。

背景技术

伴随着我国城镇化进程的不断深入，中国建筑总面积以超过10亿平方米/年的速度逐年增加，因此建筑节能工作的开展对于解决当前我国的能源和环境问题十分关键。在现代建筑的建造过程中，以水泥、混凝土、钢材为代表的工业建筑材料被大量采用，这一行为给环境带来了前所未有的巨大压力。炼钢要开采大量的铁矿石、水泥的生产要以石灰石为原材料、混凝土的制备需要开山取石；以上工业建筑材料的制备需要消耗大量能源；当建筑拆除后，这些工业建筑材料的降解仍然会对环境造成巨大的负担。

胶合木是一种工程木产品，简称CLT，由于胶合木构件采用的是拼接形式，能极大提高木材的利用率，且相比于混凝土结构，减少了大量的能源消耗，符合绿色建筑的要求。公告号为CN206545306U的中国实用新型专利公开了一种胶合木-混凝土组合楼盖，包括预制钢筋混凝土楼板、剪力连接件、胶合木梁、木托板，所述预制钢筋混凝土楼板浇注包裹双向配置的受拉钢筋，所述胶合木梁上等间距的设有若干排剪力连接件，相连两排所述剪力连接件刚好卡合在相邻两根受拉钢筋之间，所述剪力连接件将胶合木梁和预制钢筋混凝土楼板连接起来，相邻所述胶合木梁之间设有木托板，所述木托板上表面与胶合木梁上表面在同一水平面。该胶合木-混凝土组合楼盖虽然在一定程度上能够节约能源，但由于其仍需采用预制钢筋混凝土，消耗的能源仍然相对较大，且难以解决建筑拆除后的建筑材料降解问题。

有鉴于此，本申请人对上述问题进行了深入的研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种消耗能源相对较少且建筑拆除后对环境负担相对较小的生土-胶合木楼板

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种生土-胶合木组合楼板，包括胶合木层和贴附在所述胶合木层一侧的夯土层，所述夯土层内嵌设有与所述胶合木层平行布置的FRP栅格，所述FRP栅格呈网格状，且所述FRP栅格通过钢钉与所述胶合木层固定连接。

作为本实用新型的一种改进，所述胶合木层包括三层以上的奇数层相互层叠的板组，所述板组包括多个相互平行且呈直线依次粘结的胶合单向板或胶合双向板，相邻两组所述板组上的所述胶合单向板或胶合双向板相互垂直布置。

作为本实用新型的一种改进，同一所述胶合木层中，所述胶合单向板或胶合双向板排列方向相同的所述板组平齐布置，且相邻两个所述板组相互错位布置。

作为本实用新型的一种改进，所述FRP栅格为玻璃纤维栅格或碳纤维栅格。

作为本实用新型的一种改进，所述FRP栅格和所述胶合木层在与所述钢钉对应的位置处设置有尼龙垫板，所述FRP栅格远离所述胶合木层的一侧在与所述尼龙垫板对应的位置处设置有钢板，所述钢钉穿插在对应的所述尼龙垫板和对应的所述钢板上。

作为本实用新型的一种改进，所述钢板位于与所述FRP栅格的网格交点相对应的位置处，每个所述钢板上穿插有四个所述钢钉，且同一个所述钢板上的四个所述钢钉所围成的空间包覆所述FRP栅格对应的所述网格交点。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的生土-胶合木组合楼板与现有的胶合木-混凝土楼板相比，可就地取材，因地制宜地建造，消耗能源相对较少，建筑拆除后，本实用新型提供的生土-胶合木组合楼板可重复利用，且容易在土壤中分解，对环境负担相对较小。

2、本实用新型提供的生土-胶合木组合楼板比强度和比刚度高，重量轻，具有良好的保温、隔音、隔热效果，防火性能好，还非常便于施工。

3、本实用新型提供的生土-胶合木组合楼板与钢筋混凝土楼板相比，具有“呼吸”功能，可有效调节室内湿度与空气质量。

4、FRP格栅的网状结构将生土嵌锁和限制，提高生土的承重能力，能够有效地克服传统生土材料容易开裂和裂缝外露的问题，能够充分发挥生土的抗压性能，成型后的组合楼板自身整体性能较好。

5、本实用新型提供的生土-胶合木组合楼板可以实现对不同形状大小的楼板通过预制模块化标准板在现场拼接完成楼板的安装，楼板重量轻，安装快速，施工方便，整体受力性能好。

附图说明

图1为实施例中生土-胶合木组合楼板的结构示意图，图中省略部分夯土层的生土以便对FRP栅格的结构进行示意；

图2为1中A处位置的局部放大图；

图3为实施例中施工方法的示意图；

图4为实施例中板组的拼接方式示意图；

图5为实施例中FRP栅格的固定方式示意图；

图6为实施例中提供的另一种板组的层叠方式；

图7为实施例中提供的又一种板组的层叠方式。

图中标示对应如下：

10-胶合木层； 11-板组；

12-胶合单向板或胶合双向板； 13-凹槽；

14-凸棱； 20-夯土层；

30-FRP栅格； 31-钢钉；

32-尼龙垫板； 33-钢板；

40-木梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1和图2所示，本实施例提供的生土-胶合木组合楼板，包括胶合木层10和贴附在胶合木层10一侧的夯土层20，其中，夯土层20内嵌设有与胶合木层10平行布置的FRP栅格30，该FRP栅格30呈网格状，且该FRP栅格通过钢钉31与胶合木层10固定连接。

胶合木层10包括三层以上的奇数层相互层叠的板组11，这样可确保上下两个最外侧的板组11排列方向相同，具体层数、板厚根据需实际情况进行确定。在本实施例中以板组11有五层为例进行说明，每层厚度为20mm。板组11包括多个相互平行且沿其宽度方向呈直线依次粘结的胶合单向板或胶合双向板12，其中，胶合单向板或胶合双向板12呈条状，其长度为3m，宽度为0.3m，厚度为20mm，可直接从市场上购买获得，每个板组11中的各胶合单向板或胶合双向板12位于同一平面内，使得每个板组11形成方形结构。同一胶合木层10中，相邻两组板组11上的胶合单向板或胶合双向板12相互垂直布置，即各板组11是交叉堆叠的，其中，一、三、五层沿平行于短边方向布置，二、四层沿平行于长边方向布置。需要说明的是，胶合木层考虑为结构承重受力构件，按照《建筑抗震设计规范(GB50011-2010)》和《木结构设计标准GB50005-2017》等现行国家规范和规程进行结构计算。

优选的，在同一胶合木层10中，胶合单向板或胶合双向板12排列方向相同的各板组11平齐布置，且相邻两个板组11在其长度方向和宽度方向上分别相互错位布置，这样可以使得胶合木层10的两端以及两侧都形成有凹槽13和凸棱14，且胶合木层10两端或两侧的凹槽13和凸棱14可相互配合，便于建筑时进行拼接。

夯土层20的主材质为生土，并混合有生石灰和/或食用植物油，在本实施例中以同时混合有生石灰和使用植物油为例件说明，三种成分的具体比例需要根据生土的实测性能进行确定，必要时也可以添加其他成分，如麦秸秆等。需要说明的是，夯土层20(不包括FRP栅格30)只考虑为非结构承重构件，不计入结构刚度，按照恒荷载计算。

优选的，夯土层20远离胶合木层10的一侧还通过进行抹面处理形成面层，这样可增加美观性，抹面处理所采用的材料与夯土层20的主材质相同，都为混合有生石灰和使用植物油的生土。

FRP栅格30为玻璃纤维栅格或碳纤维栅格，当然也可以为其他材质的增强纤维栅格，其网格的网孔形状可以为蜂窝状、方形状或异形状等，甚至可以为两组以上的形状的组合，具体形状可以根据实际情况进行确定。在本实施例中，FRP栅格的网孔形成边长50mm为的正方形孔。

优选的，FRP栅格30和胶合木层10之间在与钢钉31对应的位置处设置有尺寸为50mm X 50mm X 3mm的尼龙垫板32，尼龙垫板32为PE高分子尼龙垫板，且有多个，多个尼龙垫板32被摆列为两个以上相互平行的队列，将FRP栅格30和胶合木层10相互隔离，使得两者互不接触。FRP栅格30远离胶合木层10的一侧在与各尼龙垫板32一一对应的位置处分别设置有50mm X 50mm X 3mm的钢板33，钢钉31穿插在对应的尼龙垫板32和对应的钢板33上，具体的，各钢板33位于都与FRP栅格30的其中一个网格交点相对应的位置处，每个钢板33上穿插有四个钢钉31，且同一个钢板33上的四个钢钉31所围成的方形空间包覆FRP栅格30对应的网格交点，以确保FRP栅格不会移位且始终处于张紧状态。

由于胶合木材料表层燃烧时会缓慢碳化，配合外覆防火材料，可在长时间维持内部原有结构强度，而且木材热传导性低，胶合木构件连续性强，因此采用本实施例提供的组合楼板的建筑可具有良好的气密性和保温隔热、隔音效果，而在隔震方面，胶合木结构可与紧固件和连接件紧密连接，抗震性能十分优越。

如图3-图5所示，本实施例还提供了一种上述生土-胶合木组合楼板的施工方法，该施工方法包括以下步骤：

S1、粘接胶合木层，参考图4所示，采用结构胶将多个相互平行布置的胶合单向板或胶合双向板12沿其宽度方向呈直线依次粘结形成方形的板组11，再将三个以上的奇数个的板组11层叠形成胶合木层10，在本实施例以五个板组11为例进行说明，参考如图3-图5所示，相邻两组板组11上的胶合单向板或胶合双向板12相互垂直布置，具体的，在同一胶合木层10中，胶合单向板或胶合双向板12排列方向相同的各板组11平齐布置，且相邻两个板组11在其长度方向和宽度方向上分别相互错位布置，这样可以使得胶合木层10的两端以及两侧都形成有间隔布置的凹槽13和凸棱14，且胶合木层10两端或两侧的凹槽13和凸棱14可相互配合，便于建筑时进行拼接。

需要说明的是，也可以采用其他层叠方式形成凹槽13和凸棱14，为便于说明，设五个板组11从上向下依次为第一板组、第二板组、第三板组、第四板组和第五板组，如图6所示，可让第一板组和第五板组平齐布置，而第二板组、第三板组和第四板组平齐布置且与第一板组错位布置，以使得胶合木层10的两端以及两侧都形成有间隔布置的凹槽13和凸棱14；如图7所示，可让第一板组、第二板组和第三板组平齐布置，而第四板组和第五板组平齐布置且与第一板组错位布置，以使得胶合木层10的两端以及两侧都形成有间隔布置的凹槽13和凸棱14。

S2、固定胶合木层，参考如图3-图5所示，将胶合木层10铺置在木梁40上，并通过螺钉将两者固定连接在一起；铺置前，先在木梁40上进行放线、定位螺钉位置，具体的，使用墨线定位木梁40中轴线以及胶合木层10两端的定位轴线(该定位轴线与木梁40中轴线平行，且到胶合木层10对应的端部的距离等于木梁40的半宽)；通过标记笔标定螺钉位置，螺钉位置沿中轴线对称分布，螺钉与中轴线的距离为2～3cm，当然，螺钉有多个，成多排布置，第一排螺钉与胶合木层的其中一个端部的距离为2～3cm，每排螺钉距离为10～15cm，具体尺寸根据现场实测而定。

铺置时按从左往右的顺序连续铺置的原则，在铺置过程中，将第一个胶合木层10沿着轴线放置于木梁40上，且需要保证其两端的定位轴线与木梁40的中轴线完全重合，然后使用直角连接件(可直接从市场上购买获得)将胶合木层10的两端分别与木梁40固定，之后使用电钻根据之前的定位拧入螺钉，完成第一个胶合木层10的固定；接着将第二个胶合木层10的一端的凸棱14嵌入第一个胶合木层10对应的一端的凹槽13中，并确保第一个胶合木层10和第二个胶合木层10平齐，且两者端部之间的缝隙小于2mm，同时需要保证两者端部的定位轴线与木梁10的中轴线完全重合，然后重复上述第一个胶合木层10与木梁40的固定和拧入螺钉的动作，将第二个胶合木层10余木梁40固定连接，完成第二个胶合木层10的固定，以此类推，后续的胶合木层10的固定方式都与第二个胶合木层10的固定方式相同，此处不再重述。

S3、固定FRP栅格，参考图5所示，通过钢钉31将FRP栅格30固定连接在胶合木层10的上方；具体包括以下步骤：

S3.1、表面处理，清理胶合木层10上的杂物，保证板面整洁。

S3.2、放线定位，使用墨线确定用于固定钢板33的轴线位置，轴线距胶合木层10对应的端部的间距为3～5cm。

S3.3、铺设垫板，在胶合木层10上放置多个厚度为15mm的尼龙垫板32，多个尼龙垫板32沿上述轴线等间距布置，当然，尼龙垫板32的厚度需根据后续需要抹面的厚度而定，尼龙垫板32的厚度为抹面厚度的一半。

S3.4、固定栅格，将FRP栅格30放置在各尼龙垫板32上，并确保尼龙垫板32位于与FRP栅格30的网格交点相对应的位置处，之后在FRP栅格30上与各尼龙垫板32对应的位置处分别放置钢板33，再将钢钉31依次穿插在钢板33、FRP栅格30的网孔、对应的尼龙垫板32以及胶合木层10上，具体的，先将FRP栅格30的一端用固定钢板33、尼龙垫板32和钢钉31固定在胶合木层10上，钢钉31可用锤击或射钉枪射入，再将FRP格栅30纵向拉紧并分段固定，每段长度为2～5m，具体分段长度根据现场而定；需要说明的是，固定时不得将钢钉31直接钉在FRP格栅30上，也不能用锤子直接敲击FRP格栅30；固定后如发现钢钉31断裂，或钢板33松动，应予以重新固定；此外还要求格FRP栅格30拉紧时，其纵横向均处于挺直拉紧状态。

优选的，每个钢板33上穿插有四个钢钉31，且同一个钢板33上的四个钢钉31所围成的方形空间包覆FRP栅格30对应的网格交点，以确保FRP栅格不会移位且始终处于张紧状态。

S4、填土夯实，在FRP栅格30上填入生土并进行夯实处理形成夯土层20，然后在夯土层20的上表面用生土进行抹面处理，形成生土-胶合木组合楼板。其中，生土中均有混拌有生石灰、植物油和/或麦秸秆，且填土前先采用筛眼直径小于或等于十毫米的筛网对生土进行过筛处理，以确保其粒径不大于十毫米。具体在本实施例中，生土加水之后形成黏土、粉质黏土或粉土，其中不得含有有机杂物；生石灰为磨细的生石灰；植物油为食用植物油，可从日常生活中产生的生活废油中取得，倒入瓶中收集即可，随处可得，对环境污染小，植物油和生石灰经水化作用后生成疏水物质，能有效的保护地板免受水的影响；此外，麦秸秆也可以采用麦糠代替。

填土夯实的具体施工流程如下：

S4.1、清理木板，填土前应先检测并清理胶合木层10上的杂物。

S4.2、布置围挡，在胶合木层10周缘设置包围胶合木层10的围挡，围挡的上端面与所要形成的生土-胶合木组合楼板的上端面平齐，在本实施例中以围挡的高度为30mm为例进行说明。

S4.3、拌制黏土，将食用植物油加入生石灰中，加入适量的水进行水合作用，水合时间为24h，食用油与生石灰的质量由所需黏土的质量而定，食用油质量占总质量的1％，生石灰质量占总质量的4％；将充分水合作用后的混合物加入黏土中，并加入适量的麦糠或麦秸秆，加入适量的水，搅拌均匀。

S4.4、分层铺黏土与夯实，采用上一步骤中拌制的黏土进行分层夯填，先往FRP栅格30上第一次填入生土(即上一步骤中拌制的黏土)，该次填入生土的厚度为20mm(超过格栅高度)，然后使用蛙式打夯机进行夯土，夯打遍数不少于三遍，碾压遍数不少于六遍；之后再往FRP栅格30上第二次填入生土(即上一步骤中拌制的黏土)并夯实。

S4.5、面层抹灰，先用木刮杠刮平后，立即用木抹子从内向外搓平，并用2m靠尺检测平整度；木抹子抹平后，将步骤S4.3中的黏土加入适量水拌和形成泥浆，使其粘稠合适，不能过稠也不能过稀，将泥浆均匀涂抹在夯土层20上，厚度为与围挡持平，注意拌和时间不宜太长，防止石灰作用下秸秆失去强度。

从施工方面来看，胶合木结构可在工厂工业化生产，然后运输到现场进行安装，构件具有较高的精度，并提高了生产效率，机械化程度高且只需更少的工人就能完成工作。由于胶合木构件采用的是拼接形式，能极大提高木材的利用率，且相比于混凝土结构，减少了大量的能源消耗，符合绿色建筑的要求。

本实施例提供的生土-胶合木组合楼板及其施工方法，有效解决生土材料本身强度不足，无法用于多层及高层建筑的建造，应用面窄的问题；同时有效解决木楼板之间连接的问题；还可解决生土材料与木板共同工作的问题。

上面结合附图对本实用新型做了详细的说明，但是本实用新型的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本实用新型做出各种变形，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种生土-胶合木组合楼板，其特征在于，包括胶合木层和贴附在所述胶合木层一侧的夯土层，所述夯土层内嵌设有与所述胶合木层平行布置的FRP栅格，所述FRP栅格呈网格状，且所述FRP栅格通过钢钉与所述胶合木层固定连接。

2.如权利要求1所述的生土-胶合木组合楼板，其特征在于，所述胶合木层包括三层以上的奇数层相互层叠的板组，所述板组包括多个相互平行且呈直线依次粘结的胶合单向板或胶合双向板，相邻两组所述板组上的所述胶合单向板或胶合双向板相互垂直布置。

3.如权利要求2所述的生土-胶合木组合楼板，其特征在于，同一所述胶合木层中，所述胶合单向板或胶合双向板排列方向相同的所述板组平齐布置，且相邻两个所述板组相互错位布置。

4.如权利要求1所述的生土-胶合木组合楼板，其特征在于，所述FRP栅格为玻璃纤维栅格或碳纤维栅格。

5.如权利要求1所述的生土-胶合木组合楼板，其特征在于，所述FRP栅格和所述胶合木层在与所述钢钉对应的位置处设置有尼龙垫板，所述FRP栅格远离所述胶合木层的一侧在与所述尼龙垫板对应的位置处设置有钢板，所述钢钉穿插在对应的所述尼龙垫板和对应的所述钢板上。

6.如权利要求5所述的生土-胶合木组合楼板，其特征在于，所述钢板位于与所述FRP栅格的网格交点相对应的位置处，每个所述钢板上穿插有四个所述钢钉，且同一个所述钢板上的四个所述钢钉所围成的空间包覆所述FRP栅格对应的所述网格交点。

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