透明混凝土工程化施工方法及施工设备的制作方法
【专利摘要】一种透明混凝土工程化施工方法及施工设备，属于新型建筑材料制造【技术领域】。其特征是利用本发明提出的一种透明混凝土光纤布置设备，制造出光纤布置单元，将其按照所需要的形式叠放固定安装在一起，即单片到多片成块，然后把若干个块结构并排安放在可拆卸的成型槽中浇筑混凝土，养护脱模即得透明混凝土。该光纤布置设备包括三角固定机座，上部通过转轴与贮丝盘相连，左下部通过转轴与转动轮相连，转动轮左边是导纤板；三角固定机座左边是带有滑板的履带，滑板上固定有用于制造光纤布置单元的铝合金压条。本发明具有光纤布设快速、便捷、均匀，操作方便，工艺简单，效率高的特点，根据个人需要制作出各种形式的透明混凝土，适用于大规模工业生产。
【专利说明】透明混凝土工程化施工方法及施工设备【技术领域】
[0001]本发明属于新型建筑材料制造【技术领域】，涉及到一种透明混凝土的工程化施工方法及施工设备。
【背景技术】
[0002]近年来，“绿色节能”、保护环境、实现可持续发展成为世界各国共同关注的话题。而太阳能作为地球上取之不尽，用之不竭的绿色能源，具有其他能源无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点，在全球能源紧张、严重威胁经济发展和生存环境的形势下，越来越多的国家开始实行“阳光计划”。随着大批高层建筑、超高层建筑和地下建筑的兴建，大部分依靠人工照明来维持室内环境的光亮，这样极大的消耗了能源。因此，为了实现可持续发展，充分利用太阳能，改变建筑墙体密实阴暗、沉闷、庞大单调的传统模式，人们发现把具有良好导光性能的光纤加入到混凝土中制得透明混凝土，不仅可使得建筑物在不开洞口或安装玻璃窗的情况下获得太阳光，节约能源，降低能耗，还能使得建筑物具有良好的美观性和装饰性。
[0003]近几年透明混凝土已经在中国有不少的研究。从施工工艺的角度看，目前已有技术无法实现大规模工业生产。中国专利200710007521.X虽然提供了一次性生产多模块透明混凝土的方法，可是光纤布置复杂，需要把光纤截成数段等长度的，逐根穿入预制好的隔板孔洞中，然后固定在顶模与多个底模，工作量较大，操作缓慢，而且孔洞不能完全封闭，漏浆现象明显；中国专利201110316717.3提供了一种快速布置光纤的方法，但是两端光纤没有采取固定措施，浇筑过程中会对光纤产生扰动，而且由于是梳子状侧板，在浇筑过程中漏浆明显，装置拆除后难清洗，另外，该专利没有给出多模块生产方式；中国专利201110069843.3提出了一种了高效、低成本排布光纤的方式,但是光纤栅板上缠绕的光纤很容易滑移，并且截面光纤斜向排布，不能达到均匀布置的目的，而且板与板缝隙不能太密，浇筑过程比较缓慢，浇筑的混凝土限制在自密实混凝土，不能浇筑粗骨料混凝土。另外，中国专利20111031671`7.3与中国专利201110069843.3对布置的光纤都有限制，由于布置光纤的过程中都要大曲率的缠绕光纤，必须选择比较细、柔韧性好的光纤。
[0004]目前透明混凝土的关键生产工艺在混凝土中快速、均匀、定向的布置光纤通常采用手动操作，工作量大、操作缓慢、效率低、漏浆明显、限制较多。为此，如何实现高效、快速、均匀的排布光纤、实现大规模工业生产，成为透明混凝土应用中迫切需要解决的难题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服已有技术的不足，并且为了达到高效、快速、均匀的布设光纤、实现透明混凝土大规模工业生产，提供了一种透明混凝土施工方法以及施工设备。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]为了达到上述目的，本发明提供了一种透明混凝土施工方法以及施工设备，其特征是:利用透明混凝土光纤布置设备制作透明混凝土的施工方法包括如下步骤:
[0008]I)透明混凝土光纤布置设备的安装:
[0009]架设三角固定机座5，上部通过转轴与贮丝盘6相连三角固定机座左下部通过转轴与转动轮8相连，转动轮水平方向与可拆卸的刻有光纤孔的导纤板9相连，并用螺栓一 10固定；在三角固定机座左边安放履带16，将固定有铝合金压条的滑板15放置在履带上，其中铝合金压条的厚度及槽间距、深浅根据布设光纤的体积比，直径大小制作，铝合金压条排放的长间距按照所需要的透明混凝块中光纤布置的长度排列，短间距是为了截断光纤。
[0010]2)光纤的布设与加固:
[0011]将贮丝盘6上的光纤绕过转动轮8，穿过导纤板9，始端光纤利用固定板14固定，并牵引光纤向前移动，然后将光纤卡在布设好的铝合金压条光纤槽中，此时在铝合金压上涂抹一层玻璃胶，使得光纤与光纤槽2固定在一起，紧接着在铝合金压条上方再安放上一层铝合金压条，卡槽要对齐光纤，即利用两块压条将光纤卡住，两压条之间不能留有缝隙。
[0012]3)生产出光纤布置单元:
[0013]滑板上的光纤固定之后，将光纤在光纤截断处18处截断，再把多余的光纤，沿着铝合金压条边剪掉，即生产出光纤布置单元；在滑板上光纤布置单元移除后，将滑板向前移动，并将最后夹紧光纤的两块铝合金压条21，暂时留在滑板上，用于固定下一滑板所用的始端光纤，并牵引光纤向前移动；紧接着放上另一块固定好铝合金压条的滑板，并紧挨着前一个滑板，此时光纤也随之向前移动，将光纤卡在布设好的铝合金压条光纤槽中，而后重复上述操作，如此反复操作便制造出光纤布置单元，这种操作方法的目的:一是为了制造出所需要的光纤布置单元，二是为了达到流水施工的目的，实现大规模工业生产。
[0014]4)透明混凝土多模块光纤布置模具制作:
[0015]按照所制作的透明混凝土块的尺寸要求，将上述光纤布置单元叠层拼接在一起，即由单片到多片成块，并用螺栓二 11紧密连接，不能留有缝隙，目的一方面是将铝合金条紧固在一起，夹紧光纤以防光纤松动，另一方面是让两光纤布置单元之间不能有缝隙，防止浇筑混凝土过程中出现漏浆。
[0016]将若干个上述拼接结构并排排列在可拆卸的成型槽中，其中成型槽由两块侧模一19、两块个侧模二 20和一块底模构成；安装过程是首先将若干个上述拼接结构排放在底模上，然后安装侧模一与侧模二，并利用螺栓三12与底模紧固，同时夹紧铝合金压条，即制作出了透明混凝土多模块光纤布置模具，由于本发明中的模具是可拆卸的，模具反复利用，降低了成本。
[0017]5)混凝土的浇筑成型:
[0018]将混凝土浆体浇入到布设好光纤的多模块成型槽中，振动成型，把制品放置在标准环境中养护；将硬化后的混凝土从成型槽中脱模，按照先后顺序拆除模具的侧模、底板，然后将铝合金条拆除，再把多出的光纤裁断，把表面打磨抛光，即得到多个透明混凝土块，这种方法省去了切割工艺这道工序，拆模即成型。
[0019]另外一种浇筑混凝土成型的方式是边布设光纤布置单元边浇筑混凝土，即先是固定一层光纤布置单元，然后浇筑混凝土，再布设一层光纤布置单元，再浇筑混凝土，如此反复操作，使得混凝土更均匀分布在光纤中，避免含有粗骨料的混凝土出现离析现象。
[0020]6)将光纤布置单元叠三层拼接在一起，然后将若干个该拼装结构换种方式排列在成型槽中，制作出透明混凝土板光纤布置模具，重复上述步骤，混凝土浇筑完成后经过规定养护即可脱模成型为透明混凝土板。
[0021]一种透明混凝土光纤布置设备，可制造出所需要的光纤布置单元，包括:三角固定机座5，上部通过转轴7与贮丝盘6相连，贮丝盘是指缠绕光纤的带轮，用于输出所需要的光纤，三角固定机座左下部通过转轴7与转动轮8相连，不仅可以控制光纤的水平，而且可以轻微绷紧输出的光纤，转动轮水平方向与可拆卸的刻有光纤孔的导纤板9相连，用螺栓一10固定，导纤板上的孔径大小、孔间距根据布置光纤的体积比设定，导纤板主要用于控制光纤间距；三角固定机座左边是为了实现流水施工设置的履带16，履带上面放置滑板15，并利用螺栓、胶粘结或卡槽的方式将铝合金压条固定在滑板上，其中长间距按照所需要的透明混凝块中光纤布置的长度排列，短间距是为了截断光纤，铝合金压条的厚度及槽间距、深浅根据布设光纤的体积比，直径大小制作，固定板14用于固定始端光纤。
[0022]与现有技术相比，本发明的效果和益处是:利用透明混凝土光纤布置设备制备出的光纤布置单元，采用单片到多片成块的制作方法，光纤布设快速、便捷、均匀，施工操作方便，工艺简单，效率高，达到了流水施工的目的；本发明还提供了一种可拆卸的多模块光纤布置模具，透明混凝土的制备速度快，拆模即可成型，省去切割工艺这道工序，模具反复使用，降低了成本；由于光纤布置单元通过螺栓紧密连接，在浇筑混凝土过程中避免了现有技术出现的漏浆现象，能够根据个人需要制作出各种形式的透明混凝土，适用于大规模工业生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是用于固定光纤的带槽的铝合金压条立体图。
[0024]图2是导纤板立体图。
[0025]图3是本发明的透明混凝土光纤布置设备总体结构示意图。
[0026]图4是利用光纤布置设备制造出光纤布置单元示意图。
[0027]图5是光纤布置单元示意图。
[0028]图6是利用光纤布置单元拼接成的透明混凝土快光纤布置示意图。
[0029]图7是生产透明混凝土多模块光纤布置模具示意图。
[0030]图8是模具，如图7所示，浇筑完混凝土拆模后成型的多个透明混凝土块示意图。[0031 ] 图9是透明混凝土板光纤布置模具示意图。
[0032]图10是模具，如图9所示，浇筑完混凝土拆模后成型的透明混凝土板示意图。
[0033]图1-10中:1铝合金压条；2光纤槽；3螺栓孔；4光纤孔；5三角固定机座；6贮丝盘；7转轴；8转动轮；9导纤板；10螺栓一 ；11螺栓二 ；12螺栓三；13光纤；14始端光纤固定板；15滑板；16履带；17履带轮；18光纤截断处；19侧模一 ；20侧模二。
【具体实施方式】
[0034]以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的【具体实施方式】。本发明中属于通用技术的部分做了简单描述，图中显示的结构、构造尺寸不具有限制性。为了便于对本发明的直观认识，图中各实体尺寸、比例关系等等仅供参考，设备尺寸可以根据个人需要制作。
[0035]透明混凝土施工方法及施工设备实施例:[0036]透明混凝土关键生产工艺是如何快速、均匀的布置光纤，也是目前未解决的一大难题，为了达到高效、快速布设光纤，实现透明混凝土大规模工业生产的目的，本发明提供了一种透明混凝土光纤布置设备，可制造出所需要的光纤布置单元，将其叠放在一起排放在成型槽中即可浇筑混凝土。本发明提供的透明混凝土光纤布置设备，如图3所示，包括:三角固定机座5，上部通过转轴7与贮丝盘6相连，贮丝盘是指缠绕光纤的带轮，用于输出所需要的光纤；三角固定机座左下部通过转轴7与转动轮8相连，不仅可以控制光纤的水平，而且可以轻微绷紧输出的光纤，转动轮水平方向与可拆卸的刻有光纤孔的导纤板9相连，用螺栓一 10固定，导纤板上的孔径大小、孔间距根据布置光纤的体积比设定，导纤板主要用于控制光纤间距；三角固定机座左边是为了实现流水施工设置的履带16，履带上面放置滑板15，并利用螺栓、胶粘结或卡槽的方式将铝合金压条固定在滑板上，其中长间距按照所需要的透明混凝块中光纤布置的长度排列，短间距是为了截断光纤，铝合金压条的厚度及槽间距、深浅根据布设光纤的体积比，直径大小制作，固定板14用于固定始端光纤。
[0037]本发明采用上述透明混凝土光纤布置设备制作透明混凝土的施工方法步骤如下:
[0038]I)透明混凝土光纤布置设备的安装；
[0039]如图3所示，架设三角固定机座5，上部通过转轴与贮丝盘6相连；三角固定机座左下部通过转轴与转动轮8相连，转动轮水平方向与可拆卸的刻有光纤孔的导纤板9相连，并用螺栓一 10固定；在三角固定机座左边安放履带16，将固定有铝合金压条的滑板15放置在履带上，其中铝合金压条的厚度及槽间距、深浅根据布设光纤的体积比，直径大小制作，铝合金压条排放的长间距按照所需要的透明混凝块中光纤布置的长度排列，短间距是为了截断光纤。
[0040]2)光纤的布设与加固:
[0041]将贮丝盘6上的光纤绕过转动轮8，穿过导纤板9，始端光纤利用固定板14固定，并牵引光纤向前移动，然后将光纤卡在布设好的铝合金压条光纤槽中，此时在铝合金压上涂抹一层玻璃胶，使得光纤与光纤槽2固定在一起，紧接着在铝合金压条上方再安放上一层铝合金压条，卡槽要对齐光纤，即利用两块压条将光纤卡住，两压条之间不能留有缝隙，如图4所示。
[0042]3)生产出光纤布置单元:
[0043]滑板上的光纤固定之后，如图4所示，将光纤在光纤截断处18处截断，再把多余的光纤，沿着铝合金压条边剪掉，即生产出如图5所示的光纤布置单元；在滑板上光纤布置单元移除后，将滑板向前移动，并将最后夹紧光纤的两块铝合金压条21，暂时留在滑板上，用于固定下一滑板所用的始端光纤，并牵引光纤向前移动，紧接着放上另一块固定好铝合金压条的滑板，并紧挨着前一个滑板，此时光纤也随之向前移动，将光纤卡在布设好的铝合金压条光纤槽中，而后重复上述操作，如此反复操作便制造出光纤布置单元，这种操作方法的目的:一是为了制造出所需要的光纤布置单元，二是为了达到流水施工的目的，实现大规模工业生产。
[0044]4)透明混凝土多模块光纤布置模具制作:
[0045]按照所制作的透明混凝土块的尺寸要求，如图6所示，将上述光纤布置单元叠层拼接在一起，即由单片到多片成块，并用螺栓二 11紧密连接，不能留有缝隙，目的一方面是将铝合金条紧固在一起，夹紧光纤以防光纤松动，另一方面是让两光纤布置单元之间不能有缝隙，防止浇筑混凝土过程中出现漏浆。
[0046]如图7所示，将若干个上述图6所示拼接结构并排排列在可拆卸的成型槽中；其中成型槽由两块侧模一 19、两块个侧模二 20和一块底模构成；安装过程是首先将若干个图6所示的结构排放在底模上，然后安装侧模一与侧模二，并利用螺栓三12与底模紧固，同时夹紧铝合金压条，即制作出了透明混凝土多模块光纤布置模具，由于本发明中的模具是可拆卸的，模具反复利用，降低了成本。
[0047]5)混凝土的浇筑成型:
[0048]将混凝土浆体浇入到布设好光纤的多模块成型槽中，如图7所示，振动成型，然后把制品放置在标准环境中养护；将硬化后的混凝土从成型槽中脱模，按照先后顺序拆除模具的侧模、底板，然后将铝合金条拆除，再把多出的光纤裁断，把表面打磨抛光，即得到多个透明混凝土块，如图8所示，这种方法省去了切割工艺这道工序，拆模即成型。
[0049]另外一种浇筑混凝土成型的方式是边布设光纤布置单元边浇筑混凝土，即先是固定一层光纤布置单元，然后浇筑混凝土，再布设一层光纤布置单元，再浇筑混凝土，如此反复操作，使得混凝土更均匀分布在光纤中，避免含有粗骨料的混凝土出现离析现象。
[0050]6)将光纤布置单元叠三层拼接在一起，将其按照如图9所示排列在成型槽中，制作出透明混凝土板光纤布置模具，如图9所示；重复上述步骤，混凝土浇筑完成后经过规定养护即可脱模成型为透明混凝土板，如图10所示。
[0051]本发明的施工方法能够根据个人需要制作出各种形式的透明混凝土，上述操作中使用的成型槽侧模一、侧模二与底模之间以及铝合金条之间是可拆卸和组装的，这种方法即方便了透明混凝土的脱模，又使得成型槽与铝合金压条反复利用，降低了成本。
[0052]本发明的保护范围不限于上述相关实施例，其它与本发明实质相同的技术方案都属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种透明混凝土工程化施工方法，即利用本发明提出的一种透明混凝土光纤布置设备，制造出所需要的光纤布置单元，将其按照所需要的形式叠放固定安装在一起，然后将若干个该结构并排安放在可拆卸的成型槽中浇筑混凝土，养护脱模即得透明混凝土，其特征是:利用透明混凝土光纤布置设备制作透明混凝土的施工方法包括如下步骤: 1)透明混凝土光纤布置设备的安装: 架设三角固定机座(5)，上部通过转轴与贮丝盘(6)相连，三角固定机座左下部通过转轴与转动轮(8)相连，转动轮水平方向与可拆卸的刻有光纤孔的导纤板(9)相连，并用螺栓一(10)固定；在三角固定机座左边安放履带(16)，将固定有铝合金压条的滑板(15)放置在履带上，其中铝合金压条的厚度及槽间距、深浅根据布设光纤的体积比，直径大小制作，铝合金压条排放的长间距按照所需要的透明混凝块中光纤布置的长度排列，短间距是用于截断光纤； 2)光纤的布设与加固: 将贮丝盘(6)上的光纤绕过转动轮(8)，穿过导纤板(9)，始端光纤利用固定板(14)固定，并牵引光纤向前移动，然后将光纤卡在布设好的铝合金压条光纤槽中，此时在铝合金压上涂抹一层玻璃胶，使得光纤与光纤槽(2)固定在一起，紧接着在铝合金压条上方再安放上一层铝合金压条，卡槽要对齐光纤，即利用两块压条将光纤卡住，两压条之间不能留有缝隙； 3)生产出光纤布置单元: 滑板上的光纤固定之后，将光纤在光纤截断处(18)处截断，再把多余的光纤，沿着铝合金压条边剪掉，即生产出光纤布置单元；在滑板上光纤布置单元移除后，将滑板向前移动，并将最后夹紧光纤的两块铝合金压条(21)暂时留在滑板上，用于固定下一滑板所用的始端光纤，并牵引光纤向前移动，紧接着放上另一块固定好铝合金压条的滑板，并紧挨着前一个滑板，此时光纤也随之向前移动，将光纤卡在布设好的铝合金压条光纤槽中，而后重复上述操作；如此反复操作便制造出光纤布置单元； 4)透明混凝土多模块光纤布置模具制作: 按照所制作的透明混凝土块的尺寸要求，将上述光纤布置单元叠层拼接在一起，即由单片到多片成块，并用螺栓二( 11)紧密连接，不能留有缝隙； 将若干个上述拼接结构并排排列在可拆卸的成型槽中，其中成型槽由两块侧模一(19)、两块个侧模二(20)和一块底模构成；安装过程是首先将若干个上述拼接结构排放在底模上，然后安装侧模一与侧模二，并利用螺栓三(12)与底模紧固，同时夹紧铝合金压条，即制作出了透明混凝土多模块光纤布置模具； 5)混凝土的烧筑成型: 将混凝土浆体浇入到布设好光纤的多模块成型槽中，振动成型，把制品放置在标准环境中养护；将硬化后的混凝土从成型槽中脱模，按照先后顺序拆除模具的侧模、底板，然后将铝合金条拆除，再把多出的光纤裁断，把表面打磨抛光，即得到多个透明混凝土块； 另外一种浇筑混凝土成型的方式是边布设光纤布置单元边浇筑混凝土，即先是固定一层光纤布置单元，然后浇筑混凝土，再布设一层光纤布置单元，再浇筑混凝土，如此反复操作，使得混凝土更均匀分布在光纤中，避免含有粗骨料的混凝土出现离析现象； 6)将光纤布置单元叠三层拼接在一起，然后将若干个该拼装结构换种方式排列在成型槽中，制作出透明混凝土板光纤布置模具；重复上述步骤，混凝土浇筑完成后经过规定养护即可脱模成型为透明混凝土板。
2.一种透明混凝土工程化施工设备，即透明混凝土光纤布置设备，其特征是:三角固定机座(5)上部通过转轴(7)与贮丝盘(6)相连，贮丝盘是指缠绕光纤的带轮；三角固定机座左下部通过转轴(7)与转动轮(8)相连，转动轮水平方向与可拆卸的刻有光纤孔的导纤板(9)相连，用螺栓一(10)固定，导纤板上的孔径大小、孔间距根据布置光纤的体积比设定，导纤板主要用于控制光纤间距；三角固定机座左边是履带(16)，履带上面放置滑板(15)，并利用螺栓、胶粘结 或卡槽的方式将铝合金压条固定在滑板上，其中长间距按照所需要的透明混凝块中光纤布置的长度排列，短间距是用于截断光纤，铝合金压条的厚度及槽间距、深浅根据布设光纤的体积比，直径大小制作，固定板(14)用于固定始端光纤。
【文档编号】E04C1/39GK103603458SQ201310567561
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】周智, 申娟, 何建平, 王俊 申请人:大连理工大学