兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板的制作方法
【專利摘要】一種兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板，它由混凝土和鋼筋澆筑而成，其特征是所述的鋼筋由上層鋼筋網(wǎng)和下層鋼筋網(wǎng)組成，在上層鋼筋和下層鋼筋所形成的網(wǎng)格空間內(nèi)填充有球狀保溫隔音材料體，且球狀保溫隔音材料體的直徑小于上下層鋼筋縱橫向綁扎所形成的網(wǎng)格的尺寸，球狀保溫隔間材料體的體積占上下層縱橫向鋼筋所形成的網(wǎng)格空間體積的10-30%。本實(shí)用新型通過在鋼筋混凝土樓蓋或空心樓板內(nèi)填充保溫材料，可以提高鋼筋混凝土樓蓋或空心樓板的保溫性能，同時(shí)填充物可以阻斷一定波長(zhǎng)的聲音的傳播，起到隔音的效果，用對(duì)于單向和雙向荷載，均有較好的承載能力。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)，尤其是一種建筑樓蓋或空心樓板及其制備方法， 具體地說是一種兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板。 兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓 板

【背景技術(shù)】
[0002] 為了適應(yīng)現(xiàn)代建筑多功能、多用途、大柱網(wǎng)、大開間的需要，鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu) 一直處于不斷的改進(jìn)中，新的結(jié)構(gòu)形式不斷涌現(xiàn)。鋼筋混凝土空心樓蓋的出現(xiàn)和應(yīng)用始于 二十世紀(jì)九十年代，伴隨著內(nèi)模技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，空心樓蓋或空心樓板的發(fā)展非常 迅速，它實(shí)現(xiàn)了建筑物大柱網(wǎng)、大空間的要求，同時(shí)又具有良好的結(jié)構(gòu)性能，適用于多種結(jié) 構(gòu)形式，特別是大跨度、大空間的多層和高層建筑，具有良好的發(fā)展前景。
[0003] 經(jīng)過大量的理論和試驗(yàn)研究以及工程實(shí)踐，混凝土空心樓蓋或空心樓板在工程上 已經(jīng)有多種應(yīng)用形式，常見的主要有傳統(tǒng)的預(yù)制單向筒芯狀空心樓板、密肋型樓板以及預(yù) 應(yīng)力空心樓蓋或空心樓板。
[0004] 傳統(tǒng)的預(yù)制空心樓蓋或空心樓板具有施工進(jìn)度快，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但由于相鄰兩 塊預(yù)制空心板之間沒有牢固連接，僅用砂漿或浙青等材料填充縫隙，因而不僅整體性差，抗 震性能低，而且容易出現(xiàn)縫隙開裂、滲水，給用戶帶來很大的心理壓力和使用不便，另外這 種板的空心特征決定其僅適用于作單向板，雙向承載性能較差，這種預(yù)制空心板現(xiàn)在已經(jīng) 很少使用。
[0005] 密肋板很好的解決了雙向承載的問題，而且具有自重較輕的優(yōu)點(diǎn)，該種類型的樓 蓋或空心樓板目前在工程中應(yīng)用較多，特別是大面積的樓蓋或空心樓板。但是澆筑密肋型 樓蓋或空心樓板需要特制模板，而且對(duì)施工工藝要求較高，施工進(jìn)度慢，其造價(jià)較高，預(yù)應(yīng) 力空心樓蓋或空心樓板在這方面也具有類似的問題。
[0006] 另外，當(dāng)前綠色建筑或者北方的建筑，依托樓板所做的取暖保溫措施都是在混凝 土樓蓋或空心樓板澆筑完成之后，在樓蓋板上鋪設(shè)通暖或保溫材料，然后在其上面鋪設(shè)地 板形成。該種方式可以達(dá)到較好的取暖保溫作用，但無疑是需要在建筑完成之后進(jìn)行二次 施工作業(yè)，增加工程成本，而且所鋪設(shè)的取暖保溫層將縮減樓層之間的層高，沒有能夠充分 利用樓板本身進(jìn)行保溫隔熱。對(duì)于混凝土樓蓋或空心樓板，如果能提高保溫隔熱性能，將大 大降低空調(diào)費(fèi)用。
[0007] 總之，目前使用的鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板還存在雙向承載能力不足，施 工工藝難度大，造價(jià)高等弊端，因此研究設(shè)計(jì)一種自重輕，承載性能及剛度較好，施工方便， 并能兼具一定保溫隔音性能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板具有重大的工程實(shí)用 價(jià)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的現(xiàn)澆樓板功能單一，隔熱和隔音效果差，需作特 別的后處理才能達(dá)到隔音保溫效果的問題，發(fā)明一種既能保證雙向強(qiáng)度又具有保溫隔音符 合環(huán)保要求的兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板。
[0009] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0010] 一種兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板，它由混凝土和 鋼筋澆筑而成，其特征是所述的鋼筋由上層鋼筋網(wǎng)和下層鋼筋網(wǎng)組成，在上層鋼筋和下層 鋼筋所形成的網(wǎng)格狀空間內(nèi)填充有球狀保溫隔音材料體，且球狀保溫隔音材料體的直徑小 于上下層鋼筋縱橫向綁扎所形成的網(wǎng)格的尺寸，球狀保溫隔間材料體的球體積之和占整個(gè) 樓蓋或空心樓板體積的10-30%。
[0011] 所述的保溫隔間材料體為發(fā)泡聚氨酯、泡沫聚乙烯等泡沫塑料中的一種或其組 合。
[0012] 所述的保溫隔間材料體的重量輕，其密度遠(yuǎn)低于混凝土的密度。
[0013] 本實(shí)用新型的有益效果：
[0014] 1.本實(shí)用新型通過在鋼筋混凝土樓蓋或空心樓板內(nèi)填充保溫材料，可以提高鋼 筋混凝土樓蓋或空心樓板的保溫性能，同時(shí)填充物可以阻斷一定波長(zhǎng)的聲音的傳播，起到 隔音的效果。
[0015] 2.本實(shí)用新型采用的填充物密度較小，通過填充一定比例的填充物，可以降低混 凝土樓蓋或空心樓板的自重20 %左右。
[0016] 3.本實(shí)用新型通過按指定位置放置填充物并澆筑混凝土之后，形成了具有在垂直 相交的兩個(gè)方向上連續(xù)的工字梁截面形狀的雙向受力混凝土樓蓋或空心樓板，對(duì)于單向和 雙向荷載，均有較好的承載能力。
[0017] 4.本實(shí)用新型所采用的填充物為沒有方向性的球體，放置時(shí)不需要調(diào)整方向，通 過輔筋固定位置也比較容易，施工方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本實(shí)用新型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋或空心樓板澆筑混凝土之前的一個(gè)例 子的平面圖。
[0019] 圖2是圖1的A-A'剖面圖。
[0020] 圖3是圖1的B-B'剖面圖。
[0021] 各圖中的符號(hào)說明如下：
[0022] la :混凝土樓蓋或空心樓板下層橫向鋼筋；
[0023] lb :混凝土樓蓋或空心樓板下層縱向鋼筋；
[0024] lc :連接在混凝土樓蓋或空心樓板下層鋼筋上的輔筋；
[0025] 2a :混凝土樓蓋或空心樓板上層橫向鋼筋；
[0026] 2b :混凝土樓蓋或空心樓板上層縱向鋼筋；
[0027] 2c :連接在混凝土樓蓋或空心樓板上層鋼筋上的輔筋；
[0028] 3 :自重較輕并具有一定保溫性能的材料做成的填充物。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0030] 實(shí)施例一。
[0031] 如圖1-3所示。
[0032] -種兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板，它由混凝土和 鋼筋澆筑而成，所述的鋼筋由上層鋼筋網(wǎng)和下層鋼筋網(wǎng)組成，在上層鋼筋和下層鋼筋所形 成的網(wǎng)格狀空間內(nèi)填充有球狀保溫隔音材料體，且球狀保溫隔音材料體的直徑小于上下層 鋼筋縱橫向綁扎所形成的網(wǎng)格的尺寸，球狀保溫隔間材料體的球體積之和占整個(gè)樓蓋或空 心樓板體積的10-30%。所述的保溫隔間材料體為發(fā)泡聚氨酯、泡沫聚乙烯等泡沫塑料中的 一種或其組合。所述的保溫隔間材料體的重量輕，其密度遠(yuǎn)低于混凝土的密度。
[0033] 實(shí)施例二。
[0034] 如圖1-3所示。
[0035] -種兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋或空心樓板，它通過以下步驟制 備而成：
[0036] 1.根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇合適鋼筋在縱橫兩個(gè)正交方向，按照一定間距綁扎混凝土樓 蓋或空心樓板的下層鋼筋。
[0037] 2.根據(jù)最終成形的樓蓋或空心樓板的厚度確定填充物球體的直徑，直徑最好根據(jù) 混凝土樓蓋或空心樓板的厚度變化，有利于在保溫隔音，減輕自重的同時(shí)，保持混凝土樓蓋 或空心樓板的剛性。
[0038] 3.確定填充物材料的直徑后，根據(jù)填充物球體的直徑確定輔筋的間距，輔筋為兩 根平行放置的細(xì)鋼筋，可以限制填充物球體在一個(gè)方向上的移動(dòng)。
[0039] 4.同下層鋼筋相同的方式綁扎混凝土樓蓋或空心樓板的上層鋼筋，綁扎好上下兩 層鋼筋之后，在縱橫兩個(gè)方向鋼筋形成的方格內(nèi)放置保溫材料做成的填充物球體，因?yàn)樘?充物為沒有方向性的球體，只要把球體放進(jìn)去即可。
[0040] 5.上層鋼筋綁扎好之后，在上層鋼筋每個(gè)方格的間距內(nèi)，在與下層輔筋垂直的方 向上也平行放置并固定兩根輔筋，限制球體在另一個(gè)方向上的移動(dòng)，這樣填充物球體在橫 縱上下方向上位置就固定了。
[0041] 6、采用常規(guī)混凝土澆筑方法進(jìn)行混凝土澆筑，等混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后撤掉模板 即可。
[0042] 如果板的受力特征并非雙向板，或者板的橫縱方向上的鋼筋形成的方格并非正方 形，也可以調(diào)整填充物的形狀為圓柱形或者在長(zhǎng)尺寸方向上連續(xù)放置兩個(gè)小球。另外，固定 小球位置的輔筋形式不局限于本方法，只要能達(dá)到固定填充物球體位置的目的即可。
[0043] 下面結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)例作進(jìn)一步的說明，如圖1-3所示。
[0044] 例子：一 4. 2X3. 6m房間，樓板為雙向板，板厚取跨度的1/36,為100mm，其承受荷 載為靜載250kN/m2,活載200kN/m 2,主鋼筋采用cplOmm，橫縱向間距100mm，考慮上下層鋼 筋保護(hù)層厚度15mm，設(shè)計(jì)填充球體直徑為70mm.
[0045] 從而可以得出，每個(gè)網(wǎng)格空間的尺寸為100X100X 100mm，球體直徑為50mm，每個(gè) 空間內(nèi)填充一個(gè)球體，填充比例約為18%。
[0046] 由于填充物僅取代了樓蓋或空心樓板高度中間的部分混凝土，填充后的混凝土樓 蓋或空心樓板截面可以簡(jiǎn)化成連續(xù)并排的工字梁，其承載力基本不受影響。而所填充的發(fā) 泡聚氨酯、泡沫聚乙烯等泡沫塑料，其導(dǎo)熱系數(shù)明顯低于混凝土，從而具有了一定的保溫隔 熱效應(yīng)。
[0047] 在初步設(shè)計(jì)階段尚未取得混凝土熱性能的試驗(yàn)值時(shí)，根據(jù)混凝土各組成成分的重 量百分比進(jìn)行估算，并建議估算值乘以1. 05的修正系數(shù)，其表達(dá)式如下：
[0048] λc = ω ρ λ ρ+ ω w λ w+ ω fa λ fa+ ω ca λ ca
[0049] λ。λ ρ λ w λ fa λ Μ分別為混凝土、水泥、水、細(xì)骨料、粗骨料的導(dǎo)熱系數(shù)；
[0050] ωρωψω?3ωΜ分別為水泥、水、細(xì)骨料、粗骨料的質(zhì)量占混凝土總質(zhì)量的百分比 (詳見朱伯芳所著的由中國(guó)電力出版社的《大體積混凝土溫度應(yīng)力與溫度控制》一書）。
[0051] 根據(jù)上述理論，由于填充物的密度與混凝土相比較小，以填充體積比代替質(zhì)量比， 按照下面簡(jiǎn)化公式進(jìn)行理論分析：
[0052] λ = (1_ν) λ c+v λ ν
[0053] ν表示填充體積比例，λ ν填充物導(dǎo)熱系數(shù)。
[0054] 普通混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)按照1. 74WAm · Κ)，泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)0. 03W/V(m · Κ) 計(jì)，下面推導(dǎo)不同填充比例對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響。
[0055] 不同填充比例對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)影響的簡(jiǎn)化理論計(jì)算
[0056] 填充比例(％) 普通混凝土導(dǎo)熱本實(shí)用新型混凝導(dǎo)熱系數(shù)降低比 系數(shù)W/(m_K) 土導(dǎo)熱系數(shù)W/ 例（％) (πι·Κ) 10 1.74 1.569 9.8 20 1.74 1.398 19.7 30 1.74 1.227 29.5 50 1.74 0.885 49.1
[0057] 從簡(jiǎn)化的理論分析可以看出，隨著填充比例的提高，混凝土空心樓板的導(dǎo)熱系數(shù) 基本呈線性下降趨勢(shì)。
[0058] 本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種兼具保溫和隔音功能的現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋或空心樓板，它由混凝土和鋼 筋澆筑而成，其特征是所述的鋼筋由上層鋼筋網(wǎng)和下層鋼筋網(wǎng)組成，在上層鋼筋和下層鋼 筋所形成的網(wǎng)格空間內(nèi)填充有球狀保溫隔音材料體，且球狀保溫隔音材料體的直徑小于上 下層鋼筋縱橫向綁扎所形成的網(wǎng)格的尺寸，球狀保溫隔間材料體的體積占上下層縱橫向鋼 筋所形成的網(wǎng)格空間體積的10-30%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心樓蓋或空心樓板，其特征是所述的保溫隔音材料體的自 重輕，其密度遠(yuǎn)低于混凝土的密度。
【文檔編號(hào)】E04B1/76GK203891285SQ201120044027
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月24日
【發(fā)明者】宣衛(wèi)紅, 萬勇, 丁金旺, 皇甫志龍, 葉海青, 陳育志 申請(qǐng)人:金陵科技學(xué)院