专利名称：一种圆柱体型块填充板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种圆柱体型块填充板。
背景技术：
土木建筑领域常用的楼板有钢筋混凝土现浇实心板、现浇空心板、蜂窝夹芯板等。 钢筋混凝土现浇实心板由于其整体性好，施工方便，被广泛应用，但是此种楼板具有自重大 的缺点，若是将其用于大跨度、大空间结构中，这一缺点更加明显。钢筋混凝土现浇空心板 解决了实心板自重大的缺点，但是其填充材料多为管材，若是抽芯成孔则施工繁杂，若是不 抽芯则会浪费大量管材，提高造价，再者，空心板内部的空腔对抗震不利。蜂窝夹芯板力学 性能良好，但是其施工复杂，造价高，也限制了其在土木建筑领域的应用前景。鉴于以上楼 板存在的不足，急切需要发明一种既具有上述楼板的优点又能弥补上述楼板不足的新型楼 板，从而为土木建筑行业注入新产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种圆柱体型块填充板，具有自重轻、造价低、承载力大、 抗裂性能好、施工方便、环保节能等特点。 本发明的解决方案是一种圆柱体型块填充板，包括钢筋、混凝土和填充用圆柱体 型块。圆柱体型块主要用于填充在现浇单向板中，使得楼板刚度大的方向充分发挥作用。其 特征在于现浇板的中性轴部位的混凝土被质轻、价格低廉的圆柱体型块替换。在不降低板 承载力的情况下，节省了混凝土用量，减轻了现浇板自重，而且圆柱体型块直接埋置在现浇 板中，不需要抽芯成孔。 本发明的特征还在于圆柱体型块填充板的填充材料为外形光滑的圆柱体型块。这 种型块做现浇板的填充材料能保证施工时混凝土很顺利的沿着圆柱体型块圆滑的表面流 淌到现浇板底部，使得现浇板浇筑密实。 本发明的特征还在于制作圆柱体型块的材料包括废旧聚苯乙烯泡沫塑料、水泥、 胶粉。其中废旧聚苯乙烯泡沫塑料为主要骨料，成本低廉，这样制得的圆柱体型块价格低
廉 本发明的特征还在于圆柱体型块的主要骨料废旧聚苯乙烯泡沫塑料被破碎成直 径在2mm 10mm之间的颗粒。试验研究发现，如果颗粒太小，则会加大废旧聚苯乙烯泡沫 塑料的用量，如果颗粒太大则会导致颗粒之间以及水泥与颗粒之间不能很好的粘结，上述 大小的废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒能够保证水泥、胶粉在其表面的均匀粘附，而且这样制 得的圆柱体型块具有合适的刚度。 本发明的特征还在于制作圆柱体型块时加入了胶粉。试验研究时，对制作的没有 加入胶粉的和加入胶粉的废旧聚苯乙烯泡沫混凝土立方体块进行轴压试验发现前者表面 颗粒很容易脱落，且强度也低于后者，受压过程中，前者变形量大，随着压力增大，没有明显 主裂缝，废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒大量散落下来，成型效果不好；后者变形量小，随着压力增大有一条明显的主裂缝产生直至破坏，而且废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒没有大量散落 下来的现象。因此，制作圆柱体型块时加入胶粉，既可以使其成型效果更好，也可以加强水 泥和废旧聚苯乙烯泡沫塑料的粘结力，从而提高其强度。 本发明的特征还在于圆柱体型块养护时间^ 7天后要在其表面先用网格布包裹 再刷一薄层水泥浆。试验研究发现，如果圆柱体型块制作好后不用网格布包裹其表面并 涂刷薄层水泥浆，在搬运过程中很容易将其表面磨损或碰掉大量废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗 粒，严重时会损坏整个圆柱体型块而不能继续使用；如果在圆柱体型块养护时间< 7天时 用网格布包裹，会因圆柱体型块的强度太低很容易弄断或破损。因此，圆柱体型块表面用网 格布包裹并涂刷薄层水泥浆可以保证其在搬运过程中完好无损。 本发明的特征还在于制作圆柱体型块所用废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒为20kg/ n^ 30kg/m 且水泥和废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒的质量比^ 5，胶粉和水泥的质量比 > 1.5%。通过多组配合比试验研究发现一方面，随着水泥用量的增大，立方体块的强度 增大，实际过程中，板的厚度越大，混凝土对圆柱体型块的压力越大，因此，必须保证制作圆 柱体型块的水泥用量，以获得所需要的强度；另一方面，随着胶粉用量的增大，立方体块的 强度增大，但是胶粉的价格昂贵，因此，在满足所需要强度和保证成型效果的情况下，应尽 量降低胶粉的用量。最后得出按上述配合比制作的圆柱体型块在保证成型效果的基础上， 强度也能达到做现浇板填充材料所应具备的强度，而且最大程度上降低了本身的自重。
本发明的特征还在于圆柱体型块的直径^ 50mm，长度在500mm 1000mm之间。如 果长度太短，则会导致施工时需要频繁的摆放绑扎圆柱体型块，如果太长，则不容易成型或 是成型后很容易折断，上述圆柱体型块的直径及长度的限制条件保证了型块在使用过程中 不被折断。 本发明的特征还在于制作圆柱体型块的模具为沿纵向中心切分开后又用管卡固
定好的PVC管材或木材。圆柱体形状简单，其需要的模具选用市场上卖的中低等价格的PVC
管材或用木材加工得到即可，这样的模具也可以保证型块养护好后的顺利拆模。 本发明的特征还在于圆柱体型块的养护时间^ 3天后才可拆模。试验研究发现，
如果按照普通混凝土的拆模时间24小时为准进行圆柱体型块的拆模，水泥、胶粉和废旧聚
苯乙烯泡沫塑料颗粒之间的粘结并不好，拆模后成型不稳定，有的甚至很容易破损，这是由
于圆柱体型块是由废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒用水泥、胶粉粘结而成，各组成材料的性质
不同，相互粘结需要的时间也不同，因此，拆模时间不同于普通混凝土。经过多次试验探索
发现，养护时间^ 3天后拆模得到的圆柱体型块已经具有很好的成型效果。 本发明的特征还在于圆柱体型块需要用铁丝或lcm 3cm宽度的薄铁片、布条环
绕绑扎在现浇板的板底筋上。在圆柱体型块填充板浇筑混凝土时，混凝土会对埋置其中的
圆柱体型块产生向上的浮力，此浮力为F二 PgV^其中P为混凝土的密度，g为地球的重
力加速度，Vft为圆柱型块排开混凝土的体积，可想而知，圆柱体型块很容易被浮力拖到混凝
土表面，因此，将圆柱体型块绑扎在板底筋上，可以防止浇筑混凝土时圆柱体型块上浮。 本发明的特征还在于现浇板的板底钢筋需要用铁丝绑扎在底模或支撑上。这样做
的目的是防止浇筑混凝土时因圆柱体型块浮力太大而把钢筋网片托起。 本发明的特征还在于圆柱体型块填充板的施工工序为绑扎完板底筋和圆柱体型
块后再绑扎支座负筋，最后一次性浇筑混凝土。
图1圆柱体型块填充板的平面图
图2A-A剖面图
图3B-B剖面图 图4圆柱体型块的平面图和截面图
图5圆柱体型块在钢筋上的绑扎示意图
图6包裹圆柱体型块的网格布图片 附图中1为圆柱体型块填充板；2为圆柱体型块；3为圆柱体型块填充板板底受 力钢筋；4为圆柱体型块填充板板底分布钢筋；5为沿长跨方向分布的支座负筋；6为沿短 跨方向分布的支座负筋；7为组成圆柱体型块的材料包括废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒、水 泥、胶粉；8为绑扎圆柱体型块的铁丝或lcm 3cm宽度的薄铁片或布条；9为混凝土 ； 10为 网格布。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 本发明如附图所示，为一长3800mm、宽1200mm、厚度160mm的圆柱体型块填充板 1 ，其填充材料圆柱体型块2的平面图和截面图如图4所示，其组成材料包括2mm 10mm大 小的废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒、水泥、胶粉，这些材料统一用标号7表示，将胶粉和水按 照l : IO的配合比配成胶粉溶液，将按一定配合比(本发明中用的质量配合比为水泥胶
粉废旧聚苯乙烯泡沫塑料=i : o.ois : 0.2)称量好的废旧聚苯乙烯泡沫塑料、水泥、 水、胶粉溶液倒入搅拌机搅拌均匀，然后将物料倒入模具捣实并养护，养护三天后拆模，养
护七天后在圆柱体型块表面包裹网格布10并涂刷一薄层水泥浆，养护28天后即可作填充 材料使用。圆柱体型块填充板1的材料包括混凝土 9，板底受力钢筋3，板底分布钢筋4，沿 长跨分布的支座负筋5，沿短跨分布的支座负筋6，填充在现浇板中性轴部位的圆柱体型块 2，绑扎型块的铁丝或lcm 3cm宽度的薄铁片或布条8 ;板底受力钢筋3和板底分布钢筋 4在各交点绑扎好后，要用铁丝绑扎在底模或支撑上；圆柱体型块2在现浇板中的摆放位置 如图1、图2、图3所示，其上部预留的高度要^圆柱体型块填充板的受压区高度，本发明中 预留的高度为25mm，其下部预留的高度要^钢筋的保护层厚度+板底受力钢筋的直径+板 底分布钢筋的直径，本发明中下部预留的高度为35mm，待圆柱体型块2摆放好后，要用铁丝 或lcm 3cm宽度的薄铁片或布条8按照图5的方式将每个圆柱体型块环绕绑扎在板底分 布筋4上；然后绑扎沿长跨分布的支座负筋5和沿短跨分布的支座负筋6，最后一次性浇筑 混凝土9。
权利要求
一种圆柱体型块填充板(1)，包括混凝土(9)、钢筋(3，4，5，6)和圆柱体型块(2)，所述的圆柱体型块(2)位于填充板(1)的中性轴部位，其特征在于所述的圆柱体型块(2)是将至少包括聚苯乙烯泡沫塑料颗粒、水泥和胶粉三种材料的混合物和水拌合成胶泥后，用胶泥制成圆柱体形状凝结硬化而成。
2. 如权利要求l所述的圆柱体型块填充板(l)，其特征在于所述的聚苯乙烯泡沫塑料 颗粒是用废旧聚苯乙烯泡沫塑料破碎而成，其直径为2mm 10mm。
3. 如权利要求1所述的圆柱体型块填充板(1)，其特征在于在所述的圆柱体型块(2) 的表面包裹一层网格布，再刷一薄层水泥浆。
4. 如权利要求2所述的圆柱体型块填充板(l)，其特征在于所述的废旧聚苯乙烯泡沫 塑料破碎而成的颗粒密度为20kg/m3 30kg/m 水泥和废旧聚苯乙烯泡沫塑料颗粒的质量 比> 5，胶粉和水泥的质量比^ 0. 015。
5. 如权利要求l所述的圆柱体型块填充板(l)，其特征在于所述圆柱体型块(2)的直 径> 50mm，长度在500mm 1000mm之间。
6. 如权利要求1所述的圆柱体型块填充板(1)，其特征在于制作所述圆柱体型块(2) 的模具为沿纵向中心切分开后又用管卡固定好的PVC管或用木材加工而成的模具。
7. 如权利要求6所述的圆柱体型块填充板(l)，其特征在于所述圆柱体型块(2)的养 护时间^3天后才可拆模。
8. 如权利要求l所述的圆柱体型块填充板(l)，其特征在于所述的钢筋(3， 4， 5， 6)包 括板底受力钢筋(3)、板底分布钢筋(4)、沿长跨分布的支座负筋(5)和沿短跨分布的支座 负筋(6)。
9. 如权利要求8所述的圆柱体型块填充板(l)，其特征在于所述圆柱体型块(2)用 铁丝、lcm 3cm宽度的薄铁片或布条(8)绑扎在板底分布钢筋(4)上；所述板底受力钢筋 (3)和板底分布钢筋(4)用铁丝绑扎在底模或支撑上。
10. 如权利要求9所述的圆柱体型块填充板(l)，其特征在于所述圆柱体型块填充板 (1)的施工工序为先绑扎板底受力钢筋(3)、板底分布钢筋(4)和圆柱体型块(2)，然后再 绑扎沿长跨方向分布的支座负筋(5)和沿短跨方向分布的支座负筋(6)，最后浇筑混凝土 (9)。
全文摘要
一种圆柱体型块填充板，包括钢筋、混凝土、填充用圆柱体型块。所述圆柱体型块具有光滑的外形，填充在现浇板中利于混凝土顺利流淌到板底部，使得板浇筑密实。本发明的圆柱体型块填充板在不降低承载力的情况下，大大减轻了自重，节省了造价。
文档编号E04B5/43GK101725200SQ20091022735
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者余汉华, 张华 , 张大英, 张昊, 张逯见, 揣君, 梁醒培, 王学明, 王录民, 王树明, 许启铿 申请人:河南工业大学