一種預(yù)制配筋石樓板及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種預(yù)制配筋石樓板及其制備方法，在石樓板的底部受拉區(qū)長(zhǎng)度方向的表面開(kāi)設(shè)槽道，在槽道內(nèi)埋入鋼筋，用環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠填充槽道。本發(fā)明提出的預(yù)制配筋石樓蓋，不僅取材方便、成本低、工藝簡(jiǎn)單，而且提高了原來(lái)石樓板的承載力和變形能力，使石樓板由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)檠有云茐?同時(shí)通過(guò)石樓板外伸的鋼筋與墻體、圈梁等的連接,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，提高房屋整體的抗震性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種預(yù)制配筋石樓板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，尤其涉及石材配筋領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)第11.4.5條規(guī)定:多層石砌體房屋，宜采用 現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋。《鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村建筑抗震技術(shù)規(guī)程》(JGJ161-2008) 規(guī)定在鄉(xiāng)村鎮(zhèn)地區(qū)應(yīng)使用木樓(屋)蓋和冷軋帶肋鋼筋預(yù)應(yīng)力圓孔板樓(屋)蓋。冷軋帶肋鋼 筋預(yù)應(yīng)力圓孔板樓(屋)蓋屬于預(yù)制鋼筋混凝土樓板的一種。預(yù)制鋼筋混凝土樓板是將樓板 在預(yù)制廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)裝配坐漿灌縫而成。這種樓板比起普通現(xiàn)澆混 凝土樓板，可節(jié)省模板，改善勞動(dòng)條件，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快施工速度，縮短工期，但樓板 的整體性較差，靈活性也不如現(xiàn)澆板，更不宜在樓板上穿洞。最常用的預(yù)制鋼筋混凝土樓板 是預(yù)制空心板?？招陌宓闹谱髁鞒淌窍冗M(jìn)行模板的制作，在預(yù)制場(chǎng)設(shè)預(yù)制底座，底板用IOcm 厚混凝土澆筑，底模采用整體鋼模，保證平整度；然后進(jìn)行鋼筋的制作和安裝，預(yù)制空心板 的預(yù)應(yīng)力鋼筋必須待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的85%，且混凝土齡期達(dá)到7d后方可放 張預(yù)應(yīng)力鋼絞線。在條件具備時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加混凝土放張齡期，提高混凝土的彈模量，減少反 拱度。鋼絞線的放張須兩端同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行；再進(jìn)行混凝土的澆筑，澆筑采用水平分層、斜向 分段的連續(xù)澆筑方式，從板的一端順序向另一端推進(jìn)，澆筑到頂后，及時(shí)整平、抹面收漿、拉 毛、養(yǎng)護(hù)；最后還需進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)，用毛氈覆蓋，灑水養(yǎng)生應(yīng)根據(jù)氣溫情況，掌握恰當(dāng)?shù)?時(shí)間間隔，濕養(yǎng)護(hù)不應(yīng)間斷，不得成干濕循環(huán)。而且在鄉(xiāng)村鎮(zhèn)的施工中由于施工技術(shù)的原因 容易出現(xiàn)以下問(wèn)題:(1)空心板底混凝土不密實(shí)，出現(xiàn)滲水、漏水現(xiàn)象。(2)預(yù)制空心板高度 控制不嚴(yán)，超過(guò)設(shè)計(jì)高度。(3)預(yù)應(yīng)力空心板封端對(duì)梁板總長(zhǎng)控制不嚴(yán)出現(xiàn)長(zhǎng)短不一，有的 封端端面不垂直、斜交角大小不一致，增加了伸縮縫安裝難度。(4)空心預(yù)制板頂板橫向或 底板縱向出現(xiàn)裂紋。(5)底座平面不平整，板兩端安設(shè)支座的位置高度不一致，使板產(chǎn)生扭 曲力。
[0003]我國(guó)傳統(tǒng)的木樓蓋是指采用單個(gè)構(gòu)件(如椽條和擱柵等)在現(xiàn)場(chǎng)組裝構(gòu)成的屋 蓋，施工安裝方便。但是，木樓蓋的缺點(diǎn)也很明顯，其不耐潮、易腐蝕、易燃和不耐火，在鄉(xiāng)村 鎮(zhèn)地區(qū)常常缺乏有效的修繕。在我國(guó)南方多雨地區(qū)，農(nóng)村房屋大多以木屋架坡屋頂為主，而 多次震害表明，此類(lèi)房屋物架整體性較差。相比較而言之，預(yù)制配筋石樓蓋抗風(fēng)耐腐耐磨、 抗震整體性好，使用壽命較之木樓蓋要更久。
[0004]石材具有抗壓強(qiáng)度高、吸水率低、抗風(fēng)耐潮、耐磨性強(qiáng)、耐久性好等特點(diǎn)，是一種良 好的天然建筑材料。但石砌體相對(duì)于磚砌體而言，本身的整體性較差，又因?yàn)槭遄灾卮蟆?受彎承載力低且常存在材料缺陷或在偶然荷載作用下易發(fā)生脆性斷裂，因此從房屋抗震性 能和安全使用的角度來(lái)考慮，《鎮(zhèn)(鄉(xiāng))村建筑抗震技術(shù)規(guī)程》(JGJ161-2008) 8.1.5條規(guī) 定:嚴(yán)禁采用石板、石梁及獨(dú)立料石柱作為承重構(gòu)件。
[0005]鄉(xiāng)村鎮(zhèn)房屋往往是用最方便最容易獲取的地方材料來(lái)建造。在我國(guó)東北地區(qū)、東 部及東南沿海、云貴高原及其它山地山區(qū)石材資源豐富，并且石材具有抗風(fēng)耐潮、耐腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn)，這些地區(qū)的居民傾向于采用當(dāng)?shù)厥淖鳛橹饕慕ㄖ牧蟻?lái)砌筑房屋。因此，在 實(shí)際上農(nóng)村石結(jié)構(gòu)房屋大多采用石樓板，在無(wú)振動(dòng)荷載的廠房中，也有采用石樓板的。這些 石樓板都存在著嚴(yán)重的安全隱患。因此，解決石樓板的承載力和整體性的問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)石樓 板安全推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種預(yù)制配筋石樓板及 其制備方法，本發(fā)明提出的預(yù)制配筋石樓板，提高了石樓板的承載力和變形能力，使石樓板 由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)檠有云茐?，同時(shí)通過(guò)石樓板伸出的鋼筋與墻體、圈梁等的連接，提高房 屋整體的抗震性能。
[0007]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種預(yù)制配筋石樓板，包括石樓板、鋼筋和環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠，在所述石樓板底部的 長(zhǎng)度方向表面開(kāi)設(shè)有若干條槽道，在所述每條槽道內(nèi)分別埋設(shè)有鋼筋，且所述鋼筋的兩端 均伸出石樓板，在所述槽道內(nèi)填充的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠固化連接石樓板和鋼筋。
[0009]預(yù)制配筋石樓板的制備方法，在石樓板底部的長(zhǎng)度方向表面開(kāi)設(shè)有若干條槽道， 清除槽道內(nèi)殘留的灰塵，用膠槍向槽道注入一半槽深的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠，再將鋼筋放入中 槽道中，輕壓至環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠將鋼筋完全包裹，再繼續(xù)填充環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠直至填滿槽 道，靜置至環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠完全固化。
[0010]在石材比較豐富的地區(qū)，仍然大量使用石樓板，通過(guò)在石樓板底部受拉區(qū)長(zhǎng)度方 向開(kāi)表面開(kāi)設(shè)的槽道內(nèi)埋入鋼筋，用環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠填充。提高了石樓板的承載力和變形 能力，使石樓板由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)檠有云茐模瑫r(shí)通過(guò)石樓板伸出的鋼筋與墻體、圈梁等的 連接，提高房屋整體的抗震性能。
[0011]有益效果:(1)通過(guò)配筋石樓板底部受拉區(qū)嵌埋的鋼筋和石板共同作用，不僅可 以有效的提高石樓板的抗彎承載力，使石板和鋼筋的強(qiáng)度都得到充分的發(fā)揮，還保證了石 樓板由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)檠有云茐?，使石樓板的延展性得到大幅度的提高?2)通過(guò)外伸出 石樓板的鋼筋將石樓板和墻體、圈梁等周?chē)s束構(gòu)件連接成為整體，極大的改善了石樓板 的抗震整體性；(3)本發(fā)明的預(yù)制鋼筋石樓板的石材可以就地取材，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉， 適合于村鎮(zhèn)石結(jié)構(gòu)房屋的建造。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1為本發(fā)明預(yù)制配筋石樓板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖2為本發(fā)明預(yù)制配筋石樓板的鋼筋伸出面的放大圖。
[0014]附圖3為本發(fā)明預(yù)制配筋石樓板的鋼筋放置俯視圖。
[0015]附圖4為本發(fā)明預(yù)制配筋石樓板與純石樓板的荷載-跨中撓度曲線對(duì)比圖。
[0016]附圖5為本發(fā)明預(yù)制配筋石樓板破壞時(shí)裂縫分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]如附圖1、2、和3所示，預(yù)制配筋石樓板，包括石樓板1、鋼筋3和環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4,在所述石樓板I底部長(zhǎng)度方向表面開(kāi)設(shè)有若干條槽道2,在所述每條槽道2內(nèi)分別埋設(shè)有 鋼筋3，且所述鋼筋3的兩端均伸出石樓板1，在所述槽道2內(nèi)填充的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4固 化連接石樓板I和鋼筋3。
[0019]制備配筋石樓板時(shí)，在石樓板I底部的長(zhǎng)度方向表面開(kāi)設(shè)有若干條槽道2，清除槽 道2內(nèi)殘留的灰塵，用膠槍向槽道2注入一半槽深的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4，再將鋼筋3放入中 槽道2中，輕壓至環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4將鋼筋3完全包裹，再繼續(xù)填充環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4直至 填滿槽道2，靜置至環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4完全固化。
[0020]待環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4固化后，即可進(jìn)行施工，利用石樓板I的鋼筋3將其與墻體、 圈梁等周?chē)s束構(gòu)件的鋼筋進(jìn)行搭接。鋼筋3伸出石樓板的長(zhǎng)度不宜小于圈梁或墻體的寬度。
[0021]本發(fā)明的預(yù)制配筋石樓板較預(yù)制鋼筋混凝土樓板而言，在鄉(xiāng)村鎮(zhèn)地區(qū)不僅可以就 地取材，取材方便，在施工現(xiàn)場(chǎng)便可以進(jìn)行加工，而且施工工藝簡(jiǎn)單，只需在石樓板I底部 受拉區(qū)的長(zhǎng)度方向表面開(kāi)設(shè)槽道2，再埋入鋼筋3即可，方便施工管理。預(yù)制配筋石樓板的 制作也不需像制作預(yù)制板那樣的大型施工器械，也不需要太久的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，待膠結(jié)劑(本發(fā) 明中的膠結(jié)劑為環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4)干涸后便可直接進(jìn)行施工，這樣不僅可以節(jié)約成本，也 可以省時(shí)省力。在制作完成后，通過(guò)伸出石樓板I的鋼筋3與墻體、圈梁進(jìn)行連接，解決了 預(yù)制鋼筋混凝土樓板整體性較差的問(wèn)題，保證了石樓板I的抗震整體性。
[0022]附圖4表示的是預(yù)制配筋石樓板GB-5與純石樓板B-1的荷載-跨中撓度曲線的對(duì) t匕。由附圖4可以發(fā)現(xiàn)，預(yù)制配筋石樓板的開(kāi)裂荷載提高了 43.8%，極限荷載提高了 60.4%， 極限撓度提高了 31.5倍。預(yù)制配筋石樓板在最后破壞階段的曲線趨于平緩，承載能力并未 突降，預(yù)制配筋石樓板進(jìn)入塑性階段，這是由于底部鋼筋3進(jìn)入塑性階段，保證了預(yù)制配筋 石樓板在破壞階段能夠保持穩(wěn)定的荷載和較大的變形能力。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，預(yù)制配筋 石樓板未發(fā)現(xiàn)明顯的滑移現(xiàn)象，鋼筋3、環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠4和石樓板I之間粘結(jié)良好，沒(méi)有發(fā) 生粘結(jié)破壞。
[0023]附圖5為預(yù)制配筋石樓板GB-5破壞時(shí)裂縫分布示意圖。由附圖5可以看出，在加 載的過(guò)程中，裂縫①和②首先在加載處附近出現(xiàn)，其后裂縫③?⑥依次在純彎段內(nèi)出現(xiàn)，最 后加載處的裂縫②和⑥向上發(fā)展并貫穿截面全高。預(yù)制配筋石樓板破壞時(shí)鋼筋3并未拉 斷，樓板仍然保持較好的完整性。附圖5所示每一條裂縫的出現(xiàn)都意味著石樓板I內(nèi)內(nèi)力 的重新分布，說(shuō)明預(yù)制配筋石樓板具有明顯的塑性鉸現(xiàn)象，整個(gè)的破壞過(guò)程就是內(nèi)力重分 布的過(guò)程。
[0024]試驗(yàn)研究表明，與純石樓板比較而言，預(yù)制配筋石樓板的破壞模式由脆性破壞變 為延性破壞，開(kāi)裂荷載與極限荷載都有較大的提高，極限撓度也提高很多。因此，在預(yù)制配 筋石樓板可以有效的提高石樓板I的承載力和延性，消除了純石樓板脆斷的危險(xiǎn)，完全可 以滿足鄉(xiāng)村鎮(zhèn)石砌體房屋的安全使用。在鄉(xiāng)村鎮(zhèn)地區(qū)，鋼筋3不僅比CFRP筋更容易獲取， 并且價(jià)格也相對(duì)便宜，所以使用鋼筋3可以節(jié)約建造成本，較符合鄉(xiāng)村鎮(zhèn)地區(qū)的實(shí)際經(jīng)濟(jì) 情況。
[0025]綜上，本發(fā)明的預(yù)制配筋石樓板不僅保持了石樓板I的材料優(yōu)勢(shì)，而且提高了石 樓板I的承載力和抗震整體性，滿足了村鎮(zhèn)石結(jié)構(gòu)安全使用的要求。同時(shí)，本發(fā)明的預(yù)制配 筋石樓板實(shí)現(xiàn)了石樓板I生產(chǎn)的工廠化，便于在施工現(xiàn)場(chǎng)快速拼裝和施工管理，且造價(jià)低廉，有助于促進(jìn)村鎮(zhèn)石結(jié)構(gòu)房屋的發(fā)展。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)制配筋石樓板，其特征在于:包括石樓板(I)、鋼筋(3)和環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠(4),在所述石樓板(I)底部長(zhǎng)度方向表面開(kāi)設(shè)有若干條槽道(2)，在所述每條槽道(2)內(nèi)分 別埋設(shè)有鋼筋(3 )，且所述鋼筋(3 )的兩端均伸出石樓板(I)，在所述槽道(2 )內(nèi)填充的環(huán)氧 樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠(4)固化連接石樓板(I)和鋼筋(3 )。
2.基于權(quán)利要求1所述的一種預(yù)制配筋石樓板的制備方法，其特征在于:在石樓板(I) 底部的長(zhǎng)度方向表面開(kāi)設(shè)有若干條槽道(2)，清除槽道(2)內(nèi)殘留的灰塵，用膠槍向槽道(2)注入一半槽深的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠(4)，再將鋼筋(3)放入中槽道(2)中，輕壓至環(huán)氧樹(shù)脂 結(jié)構(gòu)膠(4)將鋼筋(3)完全包裹，再繼續(xù)填充環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠(4)直至填滿槽道(2)，靜置至 環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠(4)完全固化。
【文檔編號(hào)】E04B5/04GK103590521SQ201310618701
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】徐 明, 陳忠范, 董爾翔 申請(qǐng)人:東南大學(xué)