专利名称：U型外包钢再生混合梁及其施工方法
技术领域：
本发明涉及混凝土废弃物再生利用技术领域，具体涉及一种包括废弃混凝土块的u 型外包钢再生混合梁及其施工方法。
背景技术：
目前，我国旧有建筑拆除产生的混凝土固体废弃物绝大部分都是直接运往郊外堆放， 而新建建筑需要的混凝土又完全采用新水泥、石子、河砂等材料配制而成。由此造成的危
害包括①废弃物侵占土地，污染土壤和水体②过度开山采石破坏地表植被和原有地貌， 造成水土流失和生态环境恶化；③大量淘挖河砂毁坏河床和堤坝，危及河流安全；@水泥 生产消耗大量能源并造成严重环境污染。为此，如何科学利用旧有建筑拆除产生的混凝土 固体废弃物，以尽量减少新建建筑对新水泥、石子、河砂等材料的消耗，已成为整个建筑 行业践行"环保、节能、减排"国家战略所亟待解决的问题。
再生骨料混凝土作为混凝土废弃物的一种再利用途径在国内外均已得到一定程度的 研究，所谓再生骨料混凝土，就是将旧有建筑拆除所得的混凝土废弃物，经过破碎、筛分、 净化等过程，获取大量骨料尺度的颗粒，然后利用其配制而得的新混凝土。但是上述处理 不仅过程繁琐，而且消耗大量能源，加之在再生骨料混凝土的配制过程中仍然需要耗费大 量水、水泥、砂石和能源，因此有必要寻求一种更为合理的混凝土废弃物回收利用策略。
发明内容
本发明的目的就是为克服现有技术的不足，提供一种U型外包钢再生混合梁及其施 工方法，通过免除或简化混凝土废弃物再利用中的破碎、筛分、净化等处理过程，从而节 省上述过程所消耗的大量能源，以及与废弃混凝土块体积相当的再生骨料混凝土配制所耗 费的大量水、水泥、砂石和能源，最终以更少的能耗和资源消耗量对混凝土废弃物进行回 收利用。
本发明的目的通过下述方法实现
一种U型外包钢再生混合梁，其特征在于包括一个或多个废弃混凝土块、新混凝土
和u型外包钢，所述废弃混凝土块位于u型外包钢内部，在废弃混凝土块与u型外包钢
内壁之间的空隙填满新混凝土 。
上述的u型外包钢再生混合梁中，所述废弃混凝土块为旧有结构(如建筑物、构筑
物、道路、桥梁或堤坝等)拆除所得的废弃混凝土块体。
上述的u型外包钢再生混合梁中，所述废弃混凝土块为去除全部或部分钢筋之后的
废弃混凝土块体。
上述的u型外包钢再生混合梁中，所述多个废弃混凝土块间隔放置，之间填满新混凝土。上述的u型外包钢再生混合梁中，所述u型外包钢为型钢组合而成或钢板组合而成。 上述的u型外包钢再生混合梁中，所述u型外包钢的侧板上端外折或内折。 上述的u型外包钢再生混合梁中，所述新混凝土为天然骨料混凝土或再生骨料混凝土。
上述的U型外包钢再生混合梁的施工方法包括如下步骤第一步将U型外包钢作为
梁的模板与楼面板或屋面板的模板连接成一体；第二步在U型外包钢内部先浇注一层新 混凝土；第三步将废弃混凝土块和新混凝土交替置入U型外包钢内部，振捣使废弃混凝 土块分布于新混凝土中；第四步在楼面板或屋面板的模板内放入楼面板或屋面板的钢筋， 然后在楼面板或屋面板的模板内浇注新混凝土，形成由U型外包钢再生混合梁和钢筋混 凝土楼面板或屋面板组成的现浇楼盖或屋盖。
上述的施工方法，第一步之前在U型外包钢内部的底面或侧板上端外折或内折部分 的上表面或U型外包钢内部的底面与侧板上端外折或内折部分的上表面沿梁长度方向间 隔布置若干栓钉连接件；第一步和第二步之间在U型外包钢内部布置若干纵向钢筋；第 三步和第四步之间在U型外包钢两侧板的上端外折或内折部分之间沿梁长度方向间隔布 置若干连接件。
上述的施工方法，U型外包钢再生混合梁的废弃混凝土块与新混凝土的质量比为1: 4 1: 1。
采用上述技术方案，可以使本发明相对于现有技术具有如下优点(l)免除或简化了 混凝土废弃物再利用中的破碎、筛分、净化等处理过程，从而节省了上述过程所消耗的大 量能源，以及与废弃混凝土块体积相当的再生骨料混凝土配制所耗费的大量水、水泥、砂 石和能源，最终以更少的能耗和资源消耗量对混凝土废弃物进行回收利用。(2)U型外包 钢在U型外包钢再生混合梁的施工制作过程中作为梁的模板，既节省了支模工序和施工
时间，又为废弃混凝土块的再生利用提供了便利的施工条件。(3)U型外包钢对内部填充 的混凝土有约束作用，可以增加截面的刚度和延性，而内部填充的混凝土则可有效防止U 型外包钢侧板的局部屈曲。(4)在U型外包钢内部的底面或侧板上端外折或内折部分的 上表面或U型外包钢内部的底面与侧板上端外折或内折部分的上表面沿梁长度方向间隔 布置若干栓钉连接件，可提高U型外包钢与混凝土的粘结能力。(5)在U型外包钢两侧 板的上端外折或内折部分之间沿梁长度方向间隔布置若干连接件，既可提高U型外包钢 与混凝土的粘结能力，又对U型外包钢侧板的横向外胀变形有约束作用。(6)在U型外 包钢再生混合梁内部布置若干纵向钢筋可提高梁的整体抗弯能力。
图1是当废弃混凝土块为两段较大尺寸块体时u型外包钢再生混合梁的横截面示意
图2是图1所示混合梁中布置有栓钉连接件时的横截面示意图3是图1所示混合梁中布置有钢片连接件时的横截面示意图4是图1所示混合梁中布置有纵向钢筋时的横截面示意图5是图1所示混合梁中U型外包钢侧板上端无外折时的横截面示意图；图6是图1所示混合梁的A-A向剖面示意图7是当废弃混凝土块为若干小尺寸块体时U型外包钢再生混合梁的横截面示意图8是图7所示混合梁中布置有栓钉连接件时的横截面示意图9是图7所示混合梁中布置有钢片连接件时的横截面示意图10是图7所示混合梁中布置有纵向钢筋时的横截面示意图11是图7所示混合梁中U型外包钢侧板上端无外折时的横截面示意图12是图7所示混合梁的A-A向剖面示意图。
图中示出1、U型外包钢2、新混凝土 3、楼面板或屋面板4、废弃混凝土块5、' 栓钉连接件6、钢片连接件7、纵向钢筋8、 U型外包钢侧板上端的外折部分
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施作进一步的描述。
如图1 12所示， 一种U型外包钢再生混合梁，包括U型外包钢1、新混凝土2、楼 面板或屋面板3、废弃混凝土块4、栓钉连接件5、钢片连接件6、纵向钢筋7、 U型外包 钢侧板上端的外折部分8。
当废弃混凝土块为两段较大尺寸块体时，U型外包钢再生混合梁的横截面示意图见图 1, U型外包钢的侧板上端外折。此时，若在U型外包钢内部的底面与侧板上端外折部分 的上表面沿梁长度方向间隔布置有若干栓钉连接件，横截面示意图见图2，若在U型外包 钢两侧板的上端外折部分之间沿梁长度方向间隔布置若干钢片连接件，横截面示意图见图 3,若在U型外包钢内部布置两根纵向钢筋，横截面示意图见图4。
当废弃混凝土块为两段较大尺寸块体且U型外包钢侧板上端无外折时，U型外包钢 再生混合梁的横截面示意图见图5。
图6是图1的A-A向剖面示意图。1为U型外包钢，两段废弃混凝土块4均位于U 型外包钢1内部且相互之间以新混凝土2间隔无接触(具体施工过程中，可通过在U型 外包钢1底部先浇注新混凝土 2使废弃混凝土块4与U型外包钢1底板隔开无接触)，新 混凝土 2填满废弃混凝土块4与U型外包钢1内壁之间的空隙。当实施例中废弃混凝土 块为一段或多段较大尺寸块体时与为两段较大尺寸块体时的情形类似。
当废弃混凝土块为若干小尺寸块体时，U型外包钢再生混合梁的横截面示意图见图7， U型外包钢的侧板上端外折。此时，若在U型外包钢内部的底面与侧板上端外折部分的 上表面沿梁长度方向间隔布置有若干栓钉连接件，横截面示意图见图8，若在U型外包钢 两侧板的上端外折部分之间沿梁长度方向间隔布置若干钢片连接件，横截面示意图见图 9，若在U型外包钢内部布置两根纵向钢筋，横截面示意图见图IO。
当废弃混凝土块为若干小尺寸块体且U型外包钢侧板上端无外折时U型外包钢再生 混合梁的横截面示意图见图11。
图12是图7的A-A向剖面示意图。1为U型外包钢，若干废弃混凝土块4分布于新 混凝土 2中，共同浇注于U型外包钢1内。
根据本发明的方法，还可以开发一系列的实施例，如U型外包钢可以是型钢焊接组200810199089.3
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合而成或钢板焊接而成，u型外包钢两侧板的上端外折或内折部分之间沿梁长度方向间隔
布置的连接件可以是钢片连接件、型钢连接件、钢筋连接件等。本发明的保护范围并不局 限于上述实施例表述的范围。
上述实施例的一种施工方法为第一步将u型外包钢作为梁的模板与楼面板或屋面板
的模板连接成一体；第二步在U型外包钢内部先浇注一层新混凝土；第三步将废弃混凝 土块和新混凝土交替置入U型外包钢内部，振捣使废弃混凝土块分布于新混凝土中；第 四步在楼面板或屋面板的模板内放入楼面板或屋面板的钢筋，然后在楼面板或屋面板的模
板内浇注新混凝土，形成由u型外包钢再生混合梁和钢筋混凝土楼面板或屋面板组成的
现浇楼盖或屋盖。
上述实施例的一种施工方法为第一步在u型外包钢内部的底面与侧板上端外折部分
的上表面沿梁长度方向间隔布置若干栓钉连接件，如图2、图8所示；第二步将U型外包 钢作为梁的模板与楼面板或屋面板的模板连接成一体；第三步在U型外包钢内部的底部 布置两根纵向钢筋，如图4、图10所示；第四步在U型外包钢内部先浇注一层新混凝土；
第五步将废弃混凝土块和新混凝土交替置入u型外包钢内部，振捣使废弃混凝土块分布
于新混凝土中；第六步在U型外包钢两侧板的上端外折部分之间沿梁长度方向间隔布置 若干钢片连接件，如图3、图9所示；第七步在楼面板或屋面板的模板内放入楼面板或屋
面板的钢筋，在楼面板或屋面板的模板内浇注新混凝土，形成由u型外包钢再生混合梁
和钢筋混凝土楼面板或屋面板组成的现浇楼盖或屋盖。
权利要求
1、一种U型外包钢再生混合梁，其特征在于包括一个或多个废弃混凝土块、新混凝土和U型外包钢，所述废弃混凝土块位于U型外包钢内部，在废弃混凝土块与U型外包钢内壁之间的空隙填满新混凝土。
2、 根据权利要求1所述的U型外包钢再生混合梁，其特征在于所述废弃混凝土块为 旧有建筑物、构筑物、道路、桥梁或堤坝拆除所得的废弃混凝土块体。
3、 根据权利要求2所述的U型外包钢再生混合梁，其特征在于所述废弃混凝土块为 去除全部或部分钢筋之后的废弃混凝土块体。
4、 根据权利要求1所述的U型外包钢再生混合梁，其特征在于所述多个废弃混凝土 块间隔放置，之间填满新混凝土。
5、 根据权利要求1 4任一项所述的U型外包钢再生混合梁，其特征在于所述U型 外包钢为型钢组合而成或钢板组合而成。
6、 根据权利要求5所述的U型外包钢再生混合梁，其特征在于所述U型外包钢的侧 板上端外折或内折。
7、 根据权利要求6所述的U型外包钢再生混合梁，其特征在于所述新混凝土为天然 骨料混凝土或再生骨料混凝土。
8、 权利要求1 7任一项所述的U型外包钢再生混合梁的施工方法，其特征在于包 括如下步骤第一步将U型外包钢作为梁的模板与楼面板或屋面板的模板连接成一体； 第二步在U型外包钢内部先浇注一层新混凝土；第三步将废弃混凝土块和新混凝土交替 置入U型外包钢内部，振捣使废弃混凝土块分布于新混凝土中；第四步在楼面板或屋面 板的模板内放入楼面板或屋面板的钢筋，然后在楼面板或屋面板的模板内浇注新混凝土， 形成由U型外包钢再生混合梁和钢筋混凝土楼面板或屋面板组成的现浇楼盖或屋盖。
9、 根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于第一步之前在U型外包钢内部的底 面或侧板上端外折或内折部分的上表面或U型外包钢内部的底面与侧板上端外折或内折 部分的上表面沿梁长度方向间隔布置若干栓钉连接件；第一步和第二步之间在U型外包 钢内部布置若干纵向钢筋；第三步和第四步之间在U型外包钢两侧板的上端外折或内折 部分之间沿梁长度方向间隔布置若干连接件。
10、 根据权利要求8或9所述的施工方法，其特征在于所述U型外包钢再生混合梁 的废弃混凝土块与新混凝土的质量比为h 4 1: 1。
全文摘要
本发明公开了一种U型外包钢再生混合梁及其施工方法，U型外包钢再生混合梁包括一个或多个废弃混凝土块、新混凝土和U型外包钢，废弃混凝土块位于U型外包钢内部，在废弃混凝土块与U型外包钢内壁之间的空隙填满新混凝土。所述方法包括将U型外包钢作为梁的模板与楼面板或屋面板的模板连接成一体；在U型外包钢内部先浇注一层新混凝土，然后将废弃混凝土块和新混凝土交替置入U型外包钢内部，振捣使废弃混凝土块分布于新混凝土中；在楼面板或屋面板的模板内放入楼面板或屋面板的钢筋，在楼面板或屋面板的模板内浇注新混凝土。本发明可节省混凝土废弃物的破碎、筛分、净化等过程及其所消耗的大量能源。
文档编号E04C3/293GK101418631SQ200810199089
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者伟 刘, 刘琼祥, 波 吴, 喆 许 申请人:华南理工大学