一种预制配筋石楼板及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种预制配筋石楼板及其制备方法，在石楼板的底部受拉区长度方向的表面开设槽道，在槽道内埋入钢筋，用环氧树脂结构胶填充槽道。本发明提出的预制配筋石楼盖，不仅取材方便、成本低、工艺简单，而且提高了原来石楼板的承载力和变形能力，使石楼板由脆性破坏转变为延性破坏,同时通过石楼板外伸的钢筋与墙体、圈梁等的连接,增强结构的整体性，提高房屋整体的抗震性能。
【专利说明】一种预制配筋石楼板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及石材配筋领域。
【背景技术】
[0002]《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第11.4.5条规定:多层石砌体房屋，宜采用 现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖。《镇(乡)村建筑抗震技术规程》(JGJ161-2008) 规定在乡村镇地区应使用木楼(屋)盖和冷轧带肋钢筋预应力圆孔板楼(屋)盖。冷轧带肋钢 筋预应力圆孔板楼(屋)盖属于预制钢筋混凝土楼板的一种。预制钢筋混凝土楼板是将楼板 在预制厂或施工现场预制，然后在施工现场装配坐浆灌缝而成。这种楼板比起普通现浇混 凝土楼板，可节省模板，改善劳动条件，提高劳动生产率，加快施工速度，缩短工期，但楼板 的整体性较差，灵活性也不如现浇板，更不宜在楼板上穿洞。最常用的预制钢筋混凝土楼板 是预制空心板。空心板的制作流程是先进行模板的制作，在预制场设预制底座，底板用IOcm 厚混凝土浇筑，底模采用整体钢模，保证平整度；然后进行钢筋的制作和安装，预制空心板 的预应力钢筋必须待混凝土强度达到设计强度等级的85%，且混凝土龄期达到7d后方可放 张预应力钢绞线。在条件具备时应适当增加混凝土放张龄期，提高混凝土的弹模量，减少反 拱度。钢绞线的放张须两端同时对称进行；再进行混凝土的浇筑，浇筑采用水平分层、斜向 分段的连续浇筑方式，从板的一端顺序向另一端推进，浇筑到顶后，及时整平、抹面收浆、拉 毛、养护；最后还需进行混凝土的养护，用毛毡覆盖，洒水养生应根据气温情况，掌握恰当的 时间间隔，湿养护不应间断，不得成干湿循环。而且在乡村镇的施工中由于施工技术的原因 容易出现以下问题:(1)空心板底混凝土不密实，出现渗水、漏水现象。(2)预制空心板高度 控制不严，超过设计高度。(3)预应力空心板封端对梁板总长控制不严出现长短不一，有的 封端端面不垂直、斜交角大小不一致，增加了伸缩缝安装难度。(4)空心预制板顶板横向或 底板纵向出现裂纹。(5)底座平面不平整，板两端安设支座的位置高度不一致，使板产生扭 曲力。
[0003]我国传统的木楼盖是指采用单个构件(如椽条和搁栅等)在现场组装构成的屋 盖，施工安装方便。但是，木楼盖的缺点也很明显，其不耐潮、易腐蚀、易燃和不耐火，在乡村 镇地区常常缺乏有效的修缮。在我国南方多雨地区，农村房屋大多以木屋架坡屋顶为主，而 多次震害表明，此类房屋物架整体性较差。相比较而言之，预制配筋石楼盖抗风耐腐耐磨、 抗震整体性好，使用寿命较之木楼盖要更久。
[0004]石材具有抗压强度高、吸水率低、抗风耐潮、耐磨性强、耐久性好等特点，是一种良 好的天然建筑材料。但石砌体相对于砖砌体而言，本身的整体性较差，又因为石板自重大、 受弯承载力低且常存在材料缺陷或在偶然荷载作用下易发生脆性断裂，因此从房屋抗震性 能和安全使用的角度来考虑，《镇(乡)村建筑抗震技术规程》(JGJ161-2008) 8.1.5条规 定:严禁采用石板、石梁及独立料石柱作为承重构件。
[0005]乡村镇房屋往往是用最方便最容易获取的地方材料来建造。在我国东北地区、东 部及东南沿海、云贵高原及其它山地山区石材资源丰富，并且石材具有抗风耐潮、耐腐蚀性好的优点，这些地区的居民倾向于采用当地石材作为主要的建筑材料来砌筑房屋。因此，在 实际上农村石结构房屋大多采用石楼板，在无振动荷载的厂房中，也有采用石楼板的。这些 石楼板都存在着严重的安全隐患。因此，解决石楼板的承载力和整体性的问题是实现石楼 板安全推广应用的关键。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种预制配筋石楼板及 其制备方法，本发明提出的预制配筋石楼板，提高了石楼板的承载力和变形能力，使石楼板 由脆性破坏转变为延性破坏，同时通过石楼板伸出的钢筋与墙体、圈梁等的连接，提高房 屋整体的抗震性能。
[0007]技术方案:为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0008]一种预制配筋石楼板，包括石楼板、钢筋和环氧树脂结构胶，在所述石楼板底部的 长度方向表面开设有若干条槽道，在所述每条槽道内分别埋设有钢筋，且所述钢筋的两端 均伸出石楼板，在所述槽道内填充的环氧树脂结构胶固化连接石楼板和钢筋。
[0009]预制配筋石楼板的制备方法，在石楼板底部的长度方向表面开设有若干条槽道， 清除槽道内残留的灰尘，用胶枪向槽道注入一半槽深的环氧树脂结构胶，再将钢筋放入中 槽道中，轻压至环氧树脂结构胶将钢筋完全包裹，再继续填充环氧树脂结构胶直至填满槽 道，静置至环氧树脂结构胶完全固化。
[0010]在石材比较丰富的地区，仍然大量使用石楼板，通过在石楼板底部受拉区长度方 向开表面开设的槽道内埋入钢筋，用环氧树脂结构胶填充。提高了石楼板的承载力和变形 能力，使石楼板由脆性破坏转变为延性破坏，同时通过石楼板伸出的钢筋与墙体、圈梁等的 连接，提高房屋整体的抗震性能。
[0011]有益效果:(1)通过配筋石楼板底部受拉区嵌埋的钢筋和石板共同作用，不仅可 以有效的提高石楼板的抗弯承载力，使石板和钢筋的强度都得到充分的发挥，还保证了石 楼板由脆性破坏转变为延性破坏，使石楼板的延展性得到大幅度的提高；(2)通过外伸出 石楼板的钢筋将石楼板和墙体、圈梁等周围约束构件连接成为整体，极大的改善了石楼板 的抗震整体性；(3)本发明的预制钢筋石楼板的石材可以就地取材，施工简单，造价低廉， 适合于村镇石结构房屋的建造。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图1为本发明预制配筋石楼板结构示意图。
[0013]附图2为本发明预制配筋石楼板的钢筋伸出面的放大图。
[0014]附图3为本发明预制配筋石楼板的钢筋放置俯视图。
[0015]附图4为本发明预制配筋石楼板与纯石楼板的荷载-跨中挠度曲线对比图。
[0016]附图5为本发明预制配筋石楼板破坏时裂缝分布示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0018]如附图1、2、和3所示，预制配筋石楼板，包括石楼板1、钢筋3和环氧树脂结构胶4,在所述石楼板I底部长度方向表面开设有若干条槽道2,在所述每条槽道2内分别埋设有 钢筋3，且所述钢筋3的两端均伸出石楼板1，在所述槽道2内填充的环氧树脂结构胶4固 化连接石楼板I和钢筋3。
[0019]制备配筋石楼板时，在石楼板I底部的长度方向表面开设有若干条槽道2，清除槽 道2内残留的灰尘，用胶枪向槽道2注入一半槽深的环氧树脂结构胶4，再将钢筋3放入中 槽道2中，轻压至环氧树脂结构胶4将钢筋3完全包裹，再继续填充环氧树脂结构胶4直至 填满槽道2，静置至环氧树脂结构胶4完全固化。
[0020]待环氧树脂结构胶4固化后，即可进行施工，利用石楼板I的钢筋3将其与墙体、 圈梁等周围约束构件的钢筋进行搭接。钢筋3伸出石楼板的长度不宜小于圈梁或墙体的宽度。
[0021]本发明的预制配筋石楼板较预制钢筋混凝土楼板而言，在乡村镇地区不仅可以就 地取材，取材方便，在施工现场便可以进行加工，而且施工工艺简单，只需在石楼板I底部 受拉区的长度方向表面开设槽道2，再埋入钢筋3即可，方便施工管理。预制配筋石楼板的 制作也不需像制作预制板那样的大型施工器械，也不需要太久的养护时间，待胶结剂(本发 明中的胶结剂为环氧树脂结构胶4)干涸后便可直接进行施工，这样不仅可以节约成本，也 可以省时省力。在制作完成后，通过伸出石楼板I的钢筋3与墙体、圈梁进行连接，解决了 预制钢筋混凝土楼板整体性较差的问题，保证了石楼板I的抗震整体性。
[0022]附图4表示的是预制配筋石楼板GB-5与纯石楼板B-1的荷载-跨中挠度曲线的对 t匕。由附图4可以发现，预制配筋石楼板的开裂荷载提高了 43.8%，极限荷载提高了 60.4%， 极限挠度提高了 31.5倍。预制配筋石楼板在最后破坏阶段的曲线趋于平缓，承载能力并未 突降，预制配筋石楼板进入塑性阶段，这是由于底部钢筋3进入塑性阶段，保证了预制配筋 石楼板在破坏阶段能够保持稳定的荷载和较大的变形能力。在整个试验过程中，预制配筋 石楼板未发现明显的滑移现象，钢筋3、环氧树脂结构胶4和石楼板I之间粘结良好，没有发 生粘结破坏。
[0023]附图5为预制配筋石楼板GB-5破坏时裂缝分布示意图。由附图5可以看出，在加 载的过程中，裂缝①和②首先在加载处附近出现，其后裂缝③?⑥依次在纯弯段内出现，最 后加载处的裂缝②和⑥向上发展并贯穿截面全高。预制配筋石楼板破坏时钢筋3并未拉 断，楼板仍然保持较好的完整性。附图5所示每一条裂缝的出现都意味着石楼板I内内力 的重新分布，说明预制配筋石楼板具有明显的塑性铰现象，整个的破坏过程就是内力重分 布的过程。
[0024]试验研究表明，与纯石楼板比较而言，预制配筋石楼板的破坏模式由脆性破坏变 为延性破坏，开裂荷载与极限荷载都有较大的提高，极限挠度也提高很多。因此，在预制配 筋石楼板可以有效的提高石楼板I的承载力和延性，消除了纯石楼板脆断的危险，完全可 以满足乡村镇石砌体房屋的安全使用。在乡村镇地区，钢筋3不仅比CFRP筋更容易获取， 并且价格也相对便宜，所以使用钢筋3可以节约建造成本，较符合乡村镇地区的实际经济 情况。
[0025]综上，本发明的预制配筋石楼板不仅保持了石楼板I的材料优势，而且提高了石 楼板I的承载力和抗震整体性，满足了村镇石结构安全使用的要求。同时，本发明的预制配 筋石楼板实现了石楼板I生产的工厂化，便于在施工现场快速拼装和施工管理，且造价低廉，有助于促进村镇石结构房屋的发展。
[0026]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种预制配筋石楼板，其特征在于:包括石楼板(I)、钢筋(3)和环氧树脂结构胶(4),在所述石楼板(I)底部长度方向表面开设有若干条槽道(2)，在所述每条槽道(2)内分 别埋设有钢筋(3 )，且所述钢筋(3 )的两端均伸出石楼板(I)，在所述槽道(2 )内填充的环氧 树脂结构胶(4)固化连接石楼板(I)和钢筋(3 )。
2.基于权利要求1所述的一种预制配筋石楼板的制备方法，其特征在于:在石楼板(I) 底部的长度方向表面开设有若干条槽道(2)，清除槽道(2)内残留的灰尘，用胶枪向槽道(2)注入一半槽深的环氧树脂结构胶(4)，再将钢筋(3)放入中槽道(2)中，轻压至环氧树脂 结构胶(4)将钢筋(3)完全包裹，再继续填充环氧树脂结构胶(4)直至填满槽道(2)，静置至 环氧树脂结构胶(4)完全固化。
【文档编号】E04B5/04GK103590521SQ201310618701
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】徐 明, 陈忠范, 董尔翔 申请人:东南大学