混凝土現澆空心樓蓋的應用研究

韋英祖

摘 要：通過對泡沫混凝土的性能、制作和成型的描述，說明泡沫混凝土作為現澆空心樓板內模的可行性，通過具體的工程實例及前景分析，論述了泡沫混凝土塊體在現澆空心樓板中的應用具有良好的經濟性和現實意義 。

關鍵詞：混凝土 現澆空心樓蓋 應用分析

1.概述

隨著現澆混凝土在建筑工程中占的比重越來越大，混凝土消耗量以及結構自重中，占有很大的比例。采用底部平整圓孔斷面或箱型斷面的空心樓蓋節約了天花吊頂，對減少混凝土的用量效果明顯，而且還減輕結構自重，減少鋼筋用量，降低層高，緩解地震作用，所以發展現澆空心樓蓋符合我國發展節約型結構的方向。空心斷面還改善了樓蓋的保溫、隔熱、阻聲性能。同時由于部分消解了混凝土在凝固過程中的體積收縮及水化熱，比實心混凝土樓蓋引起溫度收縮裂縫的可能性也減少了，因此在我國推廣空心樓蓋具有很現實的意義。

現澆空心樓蓋的實現，主要依靠內模材料。內模作為斷面形成的內模板，材料由最初的紙質筒芯，發展到現在在材料、工藝、現狀各異的各種內模。形狀大體分為圓形筒芯、通長圓筒和矩形箱體。也有箱體中部帶孔或頂部曲面和其他形狀。從材質看，有玻璃纖維水泥的薄壁體，裝配式硬塑料薄壁體，聚苯塑料空心體或聚苯輕質實體，以及珍珠巖等輕質材料實體。

2.泡沫混凝土

泡沫混凝土是因為泡沫分散在水泥漿中，然后通過膠凝作用固定泡沫形成的，因此，泡沫是泡沫混凝土形成的主要條件和物質基礎，沒有泡沫就沒有泡沫混凝土，當泡沫被水泥漿凝結固定后，就行了細密的氣孔結構。泡沫決定了氣孔的結構、形態、尺寸、數量等各種技術特征。由于發泡劑的不同及添加數量的不同，形成了不同強度及密度的泡沫混凝土。

泡沫混凝土屬于輕質高強的水泥基保溫材料，基本原理是利用混凝土中大量的封閉氣孔達到輕質、保溫、隔熱的效果。泡沫混凝土是用泡沫劑與水泥或添加粉煤灰、砂石、爐渣等集料，混合攪拌澆注成形后，經自然養護或蒸汽養護而成的一種新型輕質多孔保溫節能材料。

泡沫混凝土砌塊是用物理方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到由水泥基膠凝材料、集料、摻合料、外加劑和水等制成的漿料中，經混合攪拌、澆注成型、自然或蒸汽養護而成的輕質多孔混凝土砌塊。也稱發泡混凝土砌塊。

3.現澆空心樓蓋用泡沫混凝土內模塊體的特殊性

通常的發泡混凝土砌塊的規格尺寸為長度400、600，寬度為100、150、200、250，高度為200、300。

用作內模的泡沫混凝土砌塊與通常的發泡混凝土砌塊相比，除上述外，還具有以下的不同。

可與抗拉強度較強的材料相結合如：如在底層把一層玻璃纖維澆在混凝土中，最小高度可達30mm，長度可超過600。當然玻璃纖維也可用鋼絲網、鋼筋網、鋼板網、土工布或格柵代替。當厚度高時也可在中間和頂部加設抗拉強度較強的材料。

為了抵抗混凝土施工時產生的巨大的浮力，在箱體中部開孔，孔數可根據設計要求確定。

內模塊體的底部要搗角，或制成棱臺型（例如上面四邊400X400，下部360X360）以方便運輸和澆搗砌塊底部混凝土。

作為內模塊體的頂部可制成雙曲扁殼，雙曲穹頂的形成，可避免樓板的局部彎曲。

內模形狀可制成長方型的砌塊、圓柱型砌塊、也可制成盒身為方形。

用作內模時，泡沫混凝土砌塊有一定的強度和吸水率的要求，且與上述的內模材料相比，具有以下特點：

a.輕質高強：

泡沫混凝土的密度小，常用泡沫混凝土的等級為300～1200kg/m3，相當與普通混凝土的1/5～1/10，抗壓強度大于0.25Mpa，可根據建筑物的設計要求生產出不同強度的泡沫混凝土產品。

b.保溫隔熱：

由于泡沫混凝土中含有大量的封閉的細小的孔隙，熱工性能良好，密度等級為300～1200kg/m3范圍的泡沫混凝土，導熱系數為0.06～0.3w/（mK）之間。可用作保溫樓屋面。

c.隔音性能良好：

泡沫混凝土屬多孔材料，吸音能力0.09～0.19%，具有良好的隔音性能。

d.低彈抗震：

泡沫混凝土多孔性使其具有較低的彈性模量，從而使其對沖擊荷載具有良好的吸收和分散作用。

e.原材料廣泛：

生產泡沫混凝土的主要材料為水泥和粉煤灰、砂石等，原材料廣泛，無論在任何地區都可以就地取材，節約資源和成本。

f.生產便易，施工速度快：

一條生產線就可以滿足大批量的市場需求。

g.可以切隔：

與其它內模材料相比，泡沫混凝土內膜材料可以切隔，容易與土建中的管線配合，對于薄壁管、箱，有洞后，混凝土會流入薄壁內模內。對與輕質泡沫料芯模，由于切隔會破壞保護泡沫料芯的塑料紙，不但大大降低了芯模的強度，還會引起混凝土漏漿。

h.可砌筑重疊：

與其它內模材料相比，泡沫混凝土內膜砌塊可以用砂將砌筑，適用范圍更廣，內膜現場更容易，大大較少了材料的浪費。

j.減少浮力：

由于在塊體的中間開孔，大大減小了混凝土產生的浮力。

k.容易固定：

由于中間開孔中間存在抗拉強度的較強的材料，便于與下部工程鋼筋綁扎固定。

4. 泡沫混凝土內模塊體（圖1）的成型與施工

通過發泡機的發泡系統將發泡劑用機械方式充分發泡，并將泡沫與水泥漿均勻混合，然后經過發泡機的泵送系統進行模具成型，經自然養護節可所形成。通過一定的生產工藝，泡沫混凝土內模塊體可通過工廠預制后進行蒸汽養護，大大縮短其養護時間，做到及時供應。

工程實例：某工業廠房，柱網8mx8m，四層，原設計底層層高5.5m，二層～四層層高4.5m，平面布置。 樓面活載5Kn/m2，原設計樓板厚度100mm，主梁300x800，局部結構平面布置。

現改為8mx8m的現澆空心 樓板，內模采用泡沫 混凝土塊體， 底寬360，頂寬400，高100的盒體，這種泡沫混凝土盒體環保無毒。每平方米內防置4個，盒子的中距為500，相鄰盒子間為100寬的肋，從而形成蜂窩式的雙向密肋空心樓蓋，這是一中新穎的結構形式，是傳統密肋樓蓋的發展，可降低層高和造價，具有良好的經濟性和實用性，現正在推廣和應用中。

空心樓板的設計：空心樓板的厚度取200，在柱的軸線處設梁，區格的中間部分放置泡沫混凝土塊體。經計算，設計8mX8m的現澆空心樓蓋，空心率可達36%，折算板厚130，主梁300X550，梁高降低31%，樓面配筋可減少5公斤/m2，房屋總高可降低1m。為日后的空調、采光等日常開支節省了費用。

5. 泡沫混凝土內模塊體的應用與發展

泡沫混凝土是一種含有大量封閉氣孔的新型輕質保溫材料，它屬于氣泡狀絕熱材料，突出特點是在混凝土內部形成封閉的泡沫孔，使混凝土輕質化和保溫隔熱化。置于現澆混凝土樓板內泡沫混凝土內模，同樣可以起到樓屋面保溫的作用，由于它代替了部分混凝土，減輕了樓板的自重，節省了房屋的用鋼量；由于泡沫混凝土內模塊體的存在，樓蓋混凝土的收縮大大減少，可減少30%～50%的混凝土收縮，減少了裂縫的出現，為大開間樓蓋的實現提供了可能。大開間樓蓋與小開間相比，樓蓋的傳力由集中荷載變為三角行的均布荷載，梁受到的彎矩大大減少，從而降低了梁高、房屋樓層高度和總高，減少了房屋的造價和日常的能耗。更容易實現地下室頂板無梁樓蓋的設計，人民防空地下室無梁樓蓋的設計，多高層無梁樓蓋的設計等等。

6.結束語

隨著中華民族的偉大復興，我國人民對居住建筑要求水平的不斷提供，綠色和節能建筑在未來方興未艾，由泡沫混凝土內模的現澆空心混凝土樓蓋在建筑節能和居住的舒適性方面定會發揮其獨特的作用。由于現澆混凝土空心樓蓋仍然是一種新型的結構體系，相比于傳統混凝土樓蓋來說，該技術自重較輕、跨度較大，具有多種技術優勢，隨著我國建材事業的發展，現澆混凝土空心口蓋結構必然會在接下來的建筑事業發展中得到更加廣泛的應用。

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