多层楼板能同时施工的混凝土结构、材料与工法的制作方法

本发明涉及一种新型混凝土结构体系，在施工现场，先把预制柱子安装起来，然后在柱子上安装梁及楼板的模板，每根柱子上可联接3层或4层模板，绑扎梁及楼板的钢筋后；然后三层(或四层)楼板可同时浇筑混凝土。也可以分开一层一层的浇筑.是一种新结构、新材料及新工法。属土木建筑与城建交通工程领域.
背景技术：
：当前我国的钢筋混凝土结构体系，施工的速度，最快是3天一层；装配式的混凝土结构体系，也需要3-7天吊装一层.施工时间长，设备投入与劳力投入均很大，成本高。本发明涉及一种用预制钢筋混凝土柱(一般在工地现场预制)，在钢筋混凝土基础上安装完成后；再用已安装好的柱子作为骨架，安装梁及楼板的模板；3m一层，9m高柱子,可安装三个楼层的梁及楼板的模板(12m高柱子安装四个楼层).在模板上绑扎钢筋后，直接浇筑梁及楼板的混凝土。可同时三层(四层)一起浇筑混凝土，也可分开一层一层浇筑混凝土。一天即可完成三个(四个)楼层的混凝土施工浇筑。施工人员可直接在楼板的模板上操作，不需要另搭脚手架，也不需要大型塔式起重机，只搭建一个井架运输设备即可。每根柱子的高度范围内,梁及楼板施工完成后,继续接上另一根9m高(或12m高)的柱子,又可重复上述工序。可连接5根9m(或12m)高的柱子,建造20层以上的高楼.房屋结构整体性好、刚性高、抗震性能好；建造速度快；成本低.技术实现要素：本发明的目的是提出一种新结构体系，在施工现场安装起来的钢筋混凝土柱,能同时支撑三层(或四层)梁及楼板的模板.混凝土施工时,可同时浇筑三层(或四层)梁及楼板的混凝土.是－种新材料及施工的新工法。本方法研发了强度等级c60,c80,c100,及c120的自密实自养护混凝土；在工程施工现场生产预制柱,采用太阳能养护,1天龄期脱模,3天龄期吊装.研发了c30,c40轻骨料自密实自养护混凝土,分别浇筑梁及楼板结构.然后用塑料布盖上自养护.一天内可同时进行和完成三层(或四层)梁及楼板的混凝土施工.继续连接上层柱子和安装模板,进行相同的施工循环..本发明的能同时浇筑三层或四层楼板的混凝土结构、材料及施工工法,包括以下步骤:(1)配制柱子用的强度等级c60,c80,c100,及c120的自密实自养护混凝土。混凝土各组分的质量比为：水泥1硅粉(0.12-0.15)微珠(0.1-0.16)超细矿粉(比表面积800-1000m2/kg)(0.05-0.10)矿粉(比表面400-600m2/kg)(0.05-0.10)粉煤灰(比表面350-400m2/kg)(0.05-0.10)天然沸石粉(比表面400-600m2/kg)(0.04-0.10)砂(中砂,河砂或水洗海砂)(1.2-2.8)碎石1(粒径5-10mm)(0.2-1.2)碎石2(粒径10-20mm)(0.1-2.8)水(0.55-0.20)减水剂(含固量40％)(0.012-0.025)保塑粉(0.015-0.025)保塑粉的组成如下:天然沸石粉:减水剂(含固量40％)＝(0.9-1.2):(0.3-0.6)聚丙烯纤维外掺(1-2kg/m3)(2)配制梁及楼板用的强度等级c40及c30轻骨料自密实自养护混凝土.混凝土各组分的质量比为：水泥1硅粉(0.1-0.15)微珠(0.15-0.2)矿粉(比表面400-600m2/kg)(0.2-0.3)粉煤灰(比表面350-400m2/kg)(0.10-0.2)天然沸石粉(比表面400-600m2/kg)(0.01-0.02)砂(中砂,河砂或水洗海砂)(2.0-2.2)陶粒(粒径5-10mm)(0.9-1.0)水(0.40-0.45)减水剂(固体含量40％)(0.012-0.025)保塑粉(0.015-0.025)保塑粉的组成如下:天然沸石粉:减水剂(含固量40％)＝(1.0-1.2):(0.5-0.7)聚丙烯纤维外掺(1-1.5kg/m3)(3)配制构件联接处节点用的高强度、自密实、微膨胀砂浆柱与柱、柱与基础及梁与柱联接处浇灌高强度、自密实、微膨胀砂浆，该砂浆各组分的质量比为：水泥1硅粉(0.1-0.15)uea膨胀剂(0.1-0.12)矿粉(比表面400-600m2/kg)(0.2-0.3)微珠(0.1-0.2)天然沸石粉(比表面400-600m2/kg)(0.01-0.20)砂(细度模数2.6-2.8)(1.2-1.5)水(0.45-0.40)减水剂(0.022-0.025)(4)在施工现场预制钢骨钢筋混凝土柱.钢骨钢筋混凝土柱的构造如图1所示:高强或超高强的自密实自养护混凝土柱是本发明专利的关键技术。每根柱子内部都有一根连通的工字型钢，外包钢筋混凝土，称为钢骨钢筋混凝土。柱上预留3-4处与梁的联接口,使梁与柱的钢筋联接.梁与柱联接安装完成后,在联接处浇筑高强度、自密实、微膨胀砂浆.首层及2层柱,用c120强度等级混凝土；3层柱用c100强度等级混凝土；4层柱用c80强度等级混凝土；5层柱用c60强度等级的混凝土.浇筑混凝土后,修饰表面,盖上塑料薄膜,罩上活动式太阳能养护棚，次日即可脱模安装.活动式太阳能养护棚如图2所示:(5)浇筑混凝土基础,预埋柱子联接件及安装首层柱基础混凝土与普通结构采用的相同,为c30强度等级普通混凝土.在浇筑基础混凝土时，根据设计布局，埋设与柱子联接件，如图3所示.基础的混凝土施工完成后，安装首层柱。柱子端部钢板与基础埋设联接件钢板重合，表示柱子对中垂直，再用红外光谱技术校正。然后绑扎联接钢筋，安装接点模板，浇筑高强度、自密实、微膨胀砂浆。(6)柱子和梁及楼板的联接柱子安装好以后,在柱子预留与梁联接口,在同一水平面上要联接四根梁,梁和柱子的联接后钢筋布置如图4所示。梁及楼板的联接,楼板为四边支承板支承在梁上.与一般结构相同。梁及楼板的模板及绑扎钢筋完成后,浇筑梁及楼板的混凝土.梁及楼板分别釆用c40及c30的轻骨料自密实自养护混凝土。(7)柱子升高的联接每根柱子9m或12m高,安放三层或四层梁及楼板,浇筑混凝土后,再接上一根9m或12m高柱子；柱子与柱子联接处参考图1(c),有预埋钢板对接，及两根柱子伸出的钢筋联接.并用远红外技术定位对中；保证在同一中心线上.然后绑扎联接处钢筋,支模,在接头处灌注高强度、自密实、微膨胀砂浆。再循环上述楼板与梁的施工；本发明的特点及有益的效果本发明是一种混凝土结构的建筑多层或高层体系。利用工程现场预制的高強度钢骨钢筋混凝土柱，承受梁及楼板传来的荷载。每根柱子高度的范围内，安装3-4个楼层；混凝土施工时，可一层一层的施工；也可以3-4层梁板安装好以后，同时浇筑梁板的混凝土。速度快.而且不用大型的吊装设备,也不需外搭脚手架；施工人员在安装好的楼板模板上施工,安全稳当.工程所用的混凝土均为自密实自养护混凝土,毋需振动,无噪音,不扰民.省力化、省能源、省资源；成本低廉.附图说明图1柱子构造图(a)钢骨钢筋混凝土柱的构造(b)柱子与梁联接处断面(c)柱子顶部视图图2活动式太阳能养护棚图3首层柱的联接与安装(a)埋设与柱子的联接件(b)柱子与基础联接端部图4柱子与梁的联接与配筋(a)柱子与4根梁在相同－個水平面上的联接(b)柱子与梁联接视图1-1视图为柱子与左右两边梁的联接2-2视图为柱子与前面与后面梁的联接具体实施方式以下介绍本发明的实施例.实施例1在工地施工现场，预制钢骨钢筋混凝土柱钢骨钢筋混凝土柱的构造是本发明的特点.柱子预留与梁的联接口，每根柱子高度范围内可同时组装3-4层梁板；每层梁板可同时施工或分层施工。长9m,或12m的柱子，一端与基础联接，另一端与柱子联接；或者两端都与柱子联接。在柱子沿长3m,6m，9m处，预留口与梁联接.首层预制的高強度钢骨钢筋混凝土柱和其他层的断面大小一样，但混凝土强度等级不同。首层柱子采用了c120混凝土.不同层次柱子，采用不同强度等级混凝土的组成材料如表1-1.钢骨钢筋混凝土柱的配筋与型钢构造参阅图1。表1-1钢筋混凝土柱用的自密实自养护混凝土保塑粉组成中，天然沸石粉代号nz,减水剂代号ag。微珠是从粉煤灰分选出来的超细灰，市场上有售，粒径为微米级。本发明研发的不同强度等级的混凝土,均具有自密实自养护等功能.浇筑入模板后,表面整平,用塑料膜盖上,再用移动式太阳能养护棚盖上(参阅图2)，24小时脱模，可满足构件吊装对强度要求.实施例2首层混凝土结构的施工本发明的首层混凝土结构的施工，除了与一般建筑结构的地基相同外，还要埋设与柱子的联接件。联接件承受柱子传来的外力，并将荷载传给地基外，还要便于安装柱子，保证对中垂直的要求。(1)浇筑混凝土基础及埋设与柱子的联接件钢筋混凝土结构物的地基处理后,浇筑垫层及面层混凝土，结构层数较少,采用条形基础；如结构的层数较多,采用整片的钢筋混凝土基础，这与普通钢筋混凝土结构施土相同。但要按设计在地基混凝土中，预埋与柱子的联接件，而且便于施工对中。参阅图3(a)。(2)安装柱子将预制柱与基础预埋钢筋联接，使柱子端部钢板与基础预埋钢筋联接件钢板对接，保证柱子垂直(参阅图3)。然后安装联接处模板，浇筑接头高强度、自密实、微膨胀砂浆(照片-1)。砂浆的组成如表1-2所示.表1-2微膨胀、自密实砂浆组成材料m1m2水泥1(500kg/m3)1(450kg/m3)硅粉0.150.10uea膨胀剂0.120.10矿粉0.200.30微珠0.200.10天然沸石粉0.020.01砂1.201.50水0.400.45减水剂0.0250.022注:柱与柱接头用m1微膨胀、自密实砂浆梁与柱接头用m2微膨胀、自密实砂浆实施例3混凝土结构楼层的施工本发明的混凝土结构楼层施工的关键技术是柱子与梁的联接。在柱子预留的联接点处,同－水平面上，与四根梁相接，参阅图4。在每根柱子的高度范围内，可安装3层(9m高的柱)或4层(12m高的柱)梁及楼板的模板.梁与柱子联接处的钢筋绑扎后,安装接头处模板。用表1-2的m2砂浆浇灌接头.然后绑扎梁及楼板的钢筋(参阅照片2)。梁及楼板的混凝土配比如表2-1.表2-1梁与楼板的混凝土配比(c30,c40轻骨料混凝土)组成材料c30(36-38mpa)c40(49-48mpa)水泥1(300kg)1(350kg)硅粉0.10.15微珠0.150.20矿粉0.200.30粉煤灰0.200.10nz粉0.0100.02聚丙烯纤维1.0kg/m31.5kg/m3砂(中砂)2.01.9陶粒0.90.8水0.450.40减水剂0.0200.025保塑粉0.025(组成:nz1.0:ag0.5)0.015(组成:nz1.1:ag0.7)保塑粉组成中，天然沸石粉代号nz,减水剂代号ag.实施例4三个(或四个)楼层同时施工的新工法在每根9m或12m高的柱子内,联接安装3个或4个楼层的模板,模板安装完成后，用表1-2的m2砂浆,浇灌接头.次日即可绑扎钢筋.3个(或四个)楼层的混凝土同时施工浇筑.1天内可以完成。创下了混凝土结构施工速度的最新记录.照片-3为利用塔架在柱子上安装了3个楼层的模板,然后浇筑了这三层楼的梁板的混凝土,仅用了一天时间.梁与楼板的混凝土等级均为c40及c30轻骨料混凝土实例5.柱子接高与新接柱子的3层或4梁板的施工本发明在每一根柱子的高度范围内,安装三层(或四层)梁板；当该柱子高度内的梁板施工完成后,继续接高柱子.柱子内的工字钢端部都焊接一块钢板,接高的柱子端钢板与已立起柱端钢板对接重合,表示两根柱子的中线重合,再用红外光谱技术调整,使接高新接柱子与原柱子完全垂直.(参阅图片4)在该柱子高度内安装三层(或四层)梁板,重复前作的施工工序.各楼层的梁与楼板用的混凝土等级与实例2相同.首根柱及第二根柱的混凝土强度等级相同,均为c120；第三根柱的混凝土强度等级为c100；第四根柱的混凝土强度等级为c80；第五根柱的混凝土强度等级为c60。现在混凝土柱的强度均较低，一般在c60以下，本项工程柱子渑凝土强度低层及二层用c120混凝土，而第4、5层用c80及c60混凝土，使首层及二房柱与后面接高的柱断面一致，但承载力高！轻骨料混凝土楼板及梁可降低重量1/4；而且免振自密实一成型，不用浇水养护的自养护混凝土省力化、省资源与省能源。当前第1页12