楼板层板和筏的复合混凝土 |
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| 申请号 | CN201080058318.5 | 申请日 | 2010-10-20 | 公开(公告)号 | CN102666427B | 公开(公告)日 | 2015-04-15 |
| 申请人 | 普里科技股份有限公司; | 发明人 | 亚尼斯·奥斯莱杰斯; 卡斯帕阿斯·克拉瓦里斯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 是构造物的领域和可以用于构造工业楼板和 基础 层板。提供的复合 混凝土 混合物，包括 水 泥、沙石混合物、水、 增塑剂 、纳米大小 火山灰 、减少收缩的添加物、以及 钢 性和/或合成 纤维 ，允许构造薄、完全无接合处、没有面积限制、大的复合混凝土层板，没有可观察到的收缩裂缝或收缩 变形 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.单层楼板层板或单层筏式层板，根据瑞士标准SIA162测定，具有至少1000J的能量吸收，且在150天的固化后零收缩，楼板层板和筏式层板由复合混凝土制成，所述复合混凝土包含水泥、水、沙石混合物、纤维、增塑剂、至少一种减少收缩的添加物，其中1立方米的复合混凝土中的成分含量包括： |
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| 说明书全文 | 楼板层板和筏的复合混凝土[0001] 本发明涉及构造物以及可以用于工业楼板和筏的构造物。 [0003] 钢筋混凝土的另一个原因是控制由以下引起的混凝土的断裂：内敛收缩、弯矩(flexural moments)、地面的塑性沉降、和点载荷的毛坯冲裁(punching-out)。 [0004] 为了减少断裂的发生率和裂纹的宽度，常常将混凝土楼板分成毗连的较小层板，使得部分的收缩运动可以被集中和使其位于接合处，而不是形成不期望的裂纹。接合处是各种类型，诸如在每个方向上以5m至15m距离分开的锯切割(sawn cuts)、或者全深构建物接合处。 [0005] 设计混凝土楼板中接合处，期望其将随着时间展开。收缩可以引起接合处显著地展开，且在层板的边缘处可以观察到收缩变形，如果在表面层中的收缩大于在其下处的收缩。层板越薄，其将越快和越早地卷曲，引起接合处边缘的崩落，且增加对于穿越楼板的设备的损坏的可能性。 [0006] 增强的混凝土楼板可以由放置在单层、两层或更多层中的钢丝网的钢筋组成，取决于应用的类型。 [0007] 增强的混凝土楼板也可以通过将纤维随机地混合入混凝土中得到。纤维可以由钢丝或钢切削组成、或者由合成纤维或有时两种类型的纤维在一起组成，并且可以有或没有钢丝或钢筋。使用纤维的好处在于其更好控制断裂的性能，和在于比较简单的层板构造物，在多数情况下可以消除放置钢筋或钢丝的需要。 [0009] 钢质纤维，多谢它们更好控制混凝土断裂的能力，已经在过去的25年期间使用，2 只是作为没有结合处、层板大小不超过3500m的没有结合处混凝土楼板中的增强，根据最佳实施。但是，在这些应用中既没有消除收缩也没有消除断裂。 [0010] 提出的发明的最接近的现有技术是如在专利EP0137024中描述的地板层板的复合混凝土的组合物。已知的复合混凝土含有水泥、水、沙石混合物、萘磺酸三聚氰胺(naphthalene melamine sulfonate)溶液、以及直径1mm和长度60mm的钢质纤维。在1立方米的复合混凝土中的成分含量包括 [0012] 水 155kg； [0013] 颗粒大小到16mm的沙石混合物 1550kg； [0014] 颗粒大小到16-25mm的沙石混合物 390kg； [0015] 萘磺酸三聚氰胺 大约1.2%的水泥质量，[0016] 直径1mm和长度60mm的钢质纤维 30kg。 [0017] 使用现有技术复合混凝土组合物放置的层板的设计和构造物在各个国家的数个技术标准中描述，包括，例如ACI 360(USA)、TR34(UK)、CUR36(荷兰)、CUR 111(荷兰)、ACI223(USA)、ACI544(USA)。但是，在实践中已经显示，使用现有技术复合混凝土组合物的层板具有以下缺陷：复核混凝土层板的有限大小，因为楼板层板、结合处开口的边缘的长期的断裂和收缩变形，以及相对高的水泥消耗，因为层板必须被放置到至少15cm的厚度。 [0018] 本发明的目的是提供放置复合混凝土楼板层板和基础筏式层板的可能性，其是薄的、完全无接合处、没有面积限制、没有收缩裂纹和没有边缘收缩变形。结合这种厚度和性能的楼板层板在先前是未知的。 [0019] 已知的楼板层板和筏的复合混凝土含有水泥、水、颗粒大小到16mm的沙石混合物、纤维、增塑剂，所述复合混凝土根据本发明进行补充，通过在其中加入至少一种减少收缩的添加物，所述添加物选自游离石灰、1,2-亚乙基二醇和硫铝酸钙，1立方米的复合混凝土中的成分含量包括： [0020] 水泥 240-360kg； [0021] 水 110-165kg； [0022] 颗粒大小到16mm的沙石混合物 1700-1900kg； [0023] 增塑剂水泥含量的 0.5-2%； [0024] 减少收缩的一种或多种添加物 5-70kg； [0025] 钢性和/或合成纤维 0.6-60kg。 [0026] 已经试验确定应该使用CEMI、CEMII或CEMIII型水泥，并且其应该含有至少75%的熔块。减少收缩的添加物在其中混合入以补偿复合混凝土中的收缩并转移收缩应力。已经试验证明，精确地，提议的复合混凝土组合物提供放置复合混凝土楼板层板的可能，所述楼板层板是薄的、完全无连接、没有面积的限制，没有可观察到的收缩裂缝或边缘收缩变形。 [0028] 水泥 240-360kg； [0029] 水 110-165kg； [0030] 颗粒大小到16mm的沙石混合物 1700-1900kg； [0031] 增塑剂 水泥含量的0.5-2%； [0032] 减少收缩的一种或多种添加物 5-70kg； [0033] 纤维 0.6-60kg； [0034] 纳米大小火山灰粉尘 5-15kg。 [0035] 复合混凝土中的纳米大小火山灰粉尘完全充满了水泥和沙石颗粒之间的间隙，产生更均一的复合混凝土。 [0036] 直径0.75-1mm和纵横比50-70的钢质纤维可以混合入复合混凝土中。每立方米的复合混凝土的钢质纤维的含量是25-60kg。 [0037] 复合混凝土中使用钢质纤维保证了层板的负重承受能力和裂缝稳定性。选择纵横比50-70，因为引入这种纤维进入复合混凝土中是比较容易的。 [0038] 直径2000dn的合成纤维可以混合入复合混凝土中。每立方米的复合混凝土中的合成纤维的含量为0.6-4kg。 [0039] 在复合纤维中使用合成纤维保证层板对于微断裂的抗性。这种复合混凝土的组合物可以用于经受轻负重的结构中的层板。 [0040] 直径0.75-1mm和纵横比50-70的钢质纤维以及直径2000dn的合成纤维可以在一起混合入复合混凝土中，每立方米的复合混凝土中的纤维的含量包括： [0041] 直径0.75-1mm和纵横比50-70的钢质纤维 30-50kg； [0042] 直径2000dn的合成纤维 0.6-4kg。 [0043] 在复合混凝土中同时使用钢质纤维和合成纤维保证层板的负重承受能力以及对于大和微断裂的稳定性。 [0044] 本发明的进一步的目的是提供单片楼板层板，其放置在使用可专利的复合混凝土的组合物的垫板上。 [0045] 本发明的目的是提供具有至少50mm的厚度的单层复合混凝土楼板层板，其完全无连接、没有面积的限制(技术上面积是无限的)，且具有至少1000J的能量吸收，根据SIA162测定，并且在150天的固化后为零收缩。 [0046] 同时也提议单层筏式层板，其灌注在使用可专利的复合混凝土的组合物的基底上。 [0047] 同时也专利具有至少50mm厚度的单层复合混凝土筏式层板，其是完全无连接的、没有没有面积的限制(技术上面积是无限的)，且具有至少1000J的能量吸收，根据SIA162测定，并且在150天的固化后为零收缩。 [0048] 在过去，构建这种薄的复合混凝土楼板层板和筏式层板一直是不可能的，所述层板具有高能量吸收能力和具有几乎消除的收缩，完全无连接，技术上无限的面积。 [0049] 提议的发明的实施的数个实例在以下提供。其它也是可能的。 [0050] 实施例1 [0051] 120mm楼板层板的复合混凝土的组合物包括水泥CEMII、颗粒大小到16mm的沙石混合物、水、增塑剂——萘-三聚氰胺、纳米大小火山灰粉尘、减少收缩的添加物——1,2-亚乙基二醇、直径0.75mm和长度50mm的刚性纤维以及直径2000dn和长度15mm的合成纤维，每立方米的复合混凝土的成分含量包括，以kg计： [0052] 水泥CEMII 330； [0053] 颗粒大小多至16mm的沙石混合物 1800； [0054] 水 140； [0055] 萘-三聚氰胺 2； [0056] 纳米大小火山灰粉尘 10； [0057] 1,2-亚乙基二醇 5； [0058] 直径0.75mm和长度50mm的刚性纤维 25； [0059] 直径2000dn和长度15mm的合成纤维 2。 [0060] 混合复合混凝土的步骤如下。为了得到1立方米的复合混凝土，将330kg的水泥CEMII、1800kg的颗粒大小到16mm的沙石混合物和130kg的水混合，和得到混凝土(这种混凝土可以从多数预拌混凝土厂订购和分送)。在放置在楼板或阀式层板将被放置的地点上，分开地混合2kg(水泥体积的0.61%)粉状的萘-三聚氰胺、10kg纳米大小火山灰粉尘、5kg 1,2-亚乙基二醇和10kg的水的灰浆，并将得到的混合物加至先前制备(或分送)的混合混凝土。在将泥灰混合物加入到混凝土时，车鼓转动，具有每分钟12次旋转的最小速度。 1立方米的混凝土的总的混合时间至少为1分钟。25kg的直径0.75mm和长度50mm的刚性纤维以及2kg的直径2000dn和长度15mm的合成纤维加入到混凝土。在纤维加入到混凝土同时，车鼓具有每分钟12次旋转的最小速度。1立方米的混凝土的总的混合时间至少为1分钟。最终的和易性(workability)级别是F5或F6。现场取复合混凝土的样品，然后根据瑞士标准SIA162测试，以确定弯曲-冲孔(bending-punching)参数。 [0061] 根据最佳实践，放置和完成厚度120mm的复合混凝土层板。垫板的要求是：根据韦2 斯特加德(Westergaard)的板承载测试——不小于0.08N/mm，和具有±5-10mm的公差的水平度。没有接合处的复合混凝土层板面积是没有限制的。楼板层板可以不考虑大小在整个区域构造。在放置和完成后，复合混凝土层板的固化是必要的，使用根据最佳实施的水。 [0062] 已经试验证明，得到的120mm厚单层无连接复合混凝土层板具有以下参数： [0063] 在中心、离接合处最远的最终静态点载荷强度：900kN； [0064] 在自由边缘上的最终/最大静态点载荷强度：500kN，使得在使用条件下，在层板上任何点，这种层板能够抵抗持续不变的200kN点载荷强度，因此将其放置在“重型”级别； [0065] 最大使用载荷强40kN/m2和120kN总的背靠背机架腿(back to back rack legs)； [0066] 叉车卡车轮轴(forklift truck axle)最大负重50kN。 [0067] 已经试验表明在25mm偏移的破裂的总能量至少为1000J(根据瑞士标准SIA162测定)，和在气候室中150天的硬化后，50%相对湿度和20°C的复合混凝土样品的收缩为0(根据美国标准ASTM C157测定)。 [0068] 实施例2 [0069] 在放置的轻负重楼板层板的复合混凝土的组合物包括水泥CEMII、颗粒大小到16mm的沙石混合物、水、增塑剂——聚羧酸酯、减少收缩的添加物——游离石灰、和直径 2000dn和长度15mm的合成纤维。1立方米的复合混凝土中的成分含量包括，以kg计： [0070] 水泥CEMII 280; [0071] 颗粒大小到16mm的沙石混合物 1900; [0072] 水 150; [0073] 聚羧酸酯 1.5; [0074] 游离石灰 50; [0075] 直径2000dn和长度15mm的合成纤维 4。 [0076] 复合混凝土的混合和复合混凝土楼板层板的放置与实施例1中相同。 [0077] 描述的复合混凝土适合用于商业领域中使用的复合混凝土层板构造物，其中载荷2 不超过20kN/m和点负重小于25kN。 [0078] 垫板承受能力必须至少是0.03N/mm2。 [0079] 通过根据标准SIA162计算和通过试验，已经确定低负重承受楼板的复合混凝土层板的最小厚度为50mm(而不是如先前设计的125-150mm)。 [0080] 50mm复合混凝土楼板层板是完全无结合处、没有面积限制(技术上面积是无限的)；根据SIA162测定，具有至少1000J的能量吸收，在150天的硬化后零收缩。 [0081] 实施例3 [0082] 放置筏式层板的复合混凝土的组合物包括：水泥CEMI、颗粒大小到16mm的沙石混合物、水、增塑剂——木质素磺化盐、减少收缩的添加物——1,2-亚乙基二醇、以及直径1mm和长度60mm的钢质纤维。1立方米的复合纤维包括，以kg计： [0083] 水泥CEMI 300； [0084] 颗粒大小到16mm的沙石混合物 1850； [0085] 水 140； [0086] 木质素磺化盐 3； [0087] 1,2-亚乙基二醇 10； [0088] 直径1mm和长度60mm的钢质纤维 50。 [0089] 复合混凝土的混合和复合混凝土筏式基础层板的放置与实施例1中相同。 [0090] 构建厚度220mm的如描述的复合筏式层板是可能的。在复合混凝土筏式层板上以3米的间距建造负重承载柱是可能的。 [0091] 220mm厚的复合混凝土筏式层板是完全无结合处、没有面积限制(技术上面积是无限的)；根据SIA162测定，提供具有至少1000J的能量吸收，且在150天的硬化后零收缩。 [0092] 实施例4 [0093] 放置70mm楼板层板的复合混凝土的组合物包括：水泥CEMIII、颗粒大小到16mm的沙石混合物、水、萘增塑剂、减少收缩的添加物——1,2-亚乙基二醇、以及直径8mm和长度50mm的钢质纤维。1立方米的复合混凝土中的成分含量包括，以kg计： [0094] 水泥CEMIII 320； [0095] 颗粒大小多至16mm的沙石混合物 1890； [0096] 水 160； [0097] 萘 4； [0098] 1,2-亚乙基二醇 12； [0099] 直径8mm和长度50mm的钢质纤维 30。 [0100] 复合混凝土的混合和复合混凝土楼板层板的放置与实施例1中相同。 [0101] 70mm厚的复合混凝土楼板层板是完全无结合处、没有面积限制(技术上面积是无限的)；根据SIA162测定，提供具有至少1000J的能量吸收，且在150天的硬化后零收缩。 [0102] 实施例5 [0103] 放置100mm楼板层板的复合混凝土的组合物包括：水泥CEMII、颗粒大小到16mm的沙石混合物、水、三聚氰胺增塑剂、减少收缩的添加物——游离石灰和硫铝酸钙、直径1mm和长度50mm的钢质纤维、以及直径2000dn和长度15mm的合成纤维。1立方米的复合混凝土中的成分含量包括，以kg计： [0104] 水泥CEMII 310; [0105] 颗粒大小多至16mm的沙石混合物 1900; [0106] 水 140; [0107] 游离石灰 30; [0108] 硫铝酸钙 40; [0109] 三聚氰胺 3; |
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