一種預制配筋石樓板及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種預制配筋石樓板及其制備方法，在石樓板的底部受拉區長度方向的表面開設槽道，在槽道內埋入鋼筋，用環氧樹脂結構膠填充槽道。本發明提出的預制配筋石樓蓋，不僅取材方便、成本低、工藝簡單，而且提高了原來石樓板的承載力和變形能力，使石樓板由脆性破壞轉變為延性破壞,同時通過石樓板外伸的鋼筋與墻體、圈梁等的連接,增強結構的整體性，提高房屋整體的抗震性能。
【專利說明】一種預制配筋石樓板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑工程領域，尤其涉及石材配筋領域。
【背景技術】
[0002]《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)第11.4.5條規定:多層石砌體房屋，宜采用 現澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋。《鎮(鄉)村建筑抗震技術規程》(JGJ161-2008) 規定在鄉村鎮地區應使用木樓(屋)蓋和冷軋帶肋鋼筋預應力圓孔板樓(屋)蓋。冷軋帶肋鋼 筋預應力圓孔板樓(屋)蓋屬于預制鋼筋混凝土樓板的一種。預制鋼筋混凝土樓板是將樓板 在預制廠或施工現場預制，然后在施工現場裝配坐漿灌縫而成。這種樓板比起普通現澆混 凝土樓板，可節省模板，改善勞動條件，提高勞動生產率，加快施工速度，縮短工期，但樓板 的整體性較差，靈活性也不如現澆板，更不宜在樓板上穿洞。最常用的預制鋼筋混凝土樓板 是預制空心板。空心板的制作流程是先進行模板的制作，在預制場設預制底座，底板用IOcm 厚混凝土澆筑，底模采用整體鋼模，保證平整度；然后進行鋼筋的制作和安裝，預制空心板 的預應力鋼筋必須待混凝土強度達到設計強度等級的85%，且混凝土齡期達到7d后方可放 張預應力鋼絞線。在條件具備時應適當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對稱進行；再進行混凝土的澆筑，澆筑采用水平分層、斜向 分段的連續澆筑方式，從板的一端順序向另一端推進，澆筑到頂后，及時整平、抹面收漿、拉 毛、養護；最后還需進行混凝土的養護，用毛氈覆蓋，灑水養生應根據氣溫情況，掌握恰當的 時間間隔，濕養護不應間斷，不得成干濕循環。而且在鄉村鎮的施工中由于施工技術的原因 容易出現以下問題:(1)空心板底混凝土不密實，出現滲水、漏水現象。(2)預制空心板高度 控制不嚴，超過設計高度。(3)預應力空心板封端對梁板總長控制不嚴出現長短不一，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)空心預制板頂板橫向或 底板縱向出現裂紋。(5)底座平面不平整，板兩端安設支座的位置高度不一致，使板產生扭 曲力。
[0003]我國傳統的木樓蓋是指采用單個構件(如椽條和擱柵等)在現場組裝構成的屋 蓋，施工安裝方便。但是，木樓蓋的缺點也很明顯，其不耐潮、易腐蝕、易燃和不耐火，在鄉村 鎮地區常常缺乏有效的修繕。在我國南方多雨地區，農村房屋大多以木屋架坡屋頂為主，而 多次震害表明，此類房屋物架整體性較差。相比較而言之，預制配筋石樓蓋抗風耐腐耐磨、 抗震整體性好，使用壽命較之木樓蓋要更久。
[0004]石材具有抗壓強度高、吸水率低、抗風耐潮、耐磨性強、耐久性好等特點，是一種良 好的天然建筑材料。但石砌體相對于磚砌體而言，本身的整體性較差，又因為石板自重大、 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生脆性斷裂，因此從房屋抗震性 能和安全使用的角度來考慮，《鎮(鄉)村建筑抗震技術規程》(JGJ161-2008) 8.1.5條規 定:嚴禁采用石板、石梁及獨立料石柱作為承重構件。
[0005]鄉村鎮房屋往往是用最方便最容易獲取的地方材料來建造。在我國東北地區、東 部及東南沿海、云貴高原及其它山地山區石材資源豐富，并且石材具有抗風耐潮、耐腐蝕性好的優點，這些地區的居民傾向于采用當地石材作為主要的建筑材料來砌筑房屋。因此，在 實際上農村石結構房屋大多采用石樓板，在無振動荷載的廠房中，也有采用石樓板的。這些 石樓板都存在著嚴重的安全隱患。因此，解決石樓板的承載力和整體性的問題是實現石樓 板安全推廣應用的關鍵。
【發明內容】
[0006]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種預制配筋石樓板及 其制備方法，本發明提出的預制配筋石樓板，提高了石樓板的承載力和變形能力，使石樓板 由脆性破壞轉變為延性破壞，同時通過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]技術方案:為實現上述目的，本發明的技術方案如下:
[0008]一種預制配筋石樓板，包括石樓板、鋼筋和環氧樹脂結構膠，在所述石樓板底部的 長度方向表面開設有若干條槽道，在所述每條槽道內分別埋設有鋼筋，且所述鋼筋的兩端 均伸出石樓板，在所述槽道內填充的環氧樹脂結構膠固化連接石樓板和鋼筋。
[0009]預制配筋石樓板的制備方法，在石樓板底部的長度方向表面開設有若干條槽道， 清除槽道內殘留的灰塵，用膠槍向槽道注入一半槽深的環氧樹脂結構膠，再將鋼筋放入中 槽道中，輕壓至環氧樹脂結構膠將鋼筋完全包裹，再繼續填充環氧樹脂結構膠直至填滿槽 道，靜置至環氧樹脂結構膠完全固化。
[0010]在石材比較豐富的地區，仍然大量使用石樓板，通過在石樓板底部受拉區長度方 向開表面開設的槽道內埋入鋼筋，用環氧樹脂結構膠填充。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變為延性破壞，同時通過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)通過配筋石樓板底部受拉區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，使石板和鋼筋的強度都得到充分的發揮，還保證了石 樓板由脆性破壞轉變為延性破壞，使石樓板的延展性得到大幅度的提高；(2)通過外伸出 石樓板的鋼筋將石樓板和墻體、圈梁等周圍約束構件連接成為整體，極大的改善了石樓板 的抗震整體性；(3)本發明的預制鋼筋石樓板的石材可以就地取材，施工簡單，造價低廉， 適合于村鎮石結構房屋的建造。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發明預制配筋石樓板結構示意圖。
[0013]附圖2為本發明預制配筋石樓板的鋼筋伸出面的放大圖。
[0014]附圖3為本發明預制配筋石樓板的鋼筋放置俯視圖。
[0015]附圖4為本發明預制配筋石樓板與純石樓板的荷載-跨中撓度曲線對比圖。
[0016]附圖5為本發明預制配筋石樓板破壞時裂縫分布示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0018]如附圖1、2、和3所示，預制配筋石樓板，包括石樓板1、鋼筋3和環氧樹脂結構膠4,在所述石樓板I底部長度方向表面開設有若干條槽道2,在所述每條槽道2內分別埋設有 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內填充的環氧樹脂結構膠4固 化連接石樓板I和鋼筋3。
[0019]制備配筋石樓板時，在石樓板I底部的長度方向表面開設有若干條槽道2，清除槽 道2內殘留的灰塵，用膠槍向槽道2注入一半槽深的環氧樹脂結構膠4，再將鋼筋3放入中 槽道2中，輕壓至環氧樹脂結構膠4將鋼筋3完全包裹，再繼續填充環氧樹脂結構膠4直至 填滿槽道2，靜置至環氧樹脂結構膠4完全固化。
[0020]待環氧樹脂結構膠4固化后，即可進行施工，利用石樓板I的鋼筋3將其與墻體、 圈梁等周圍約束構件的鋼筋進行搭接。鋼筋3伸出石樓板的長度不宜小于圈梁或墻體的寬度。
[0021]本發明的預制配筋石樓板較預制鋼筋混凝土樓板而言，在鄉村鎮地區不僅可以就 地取材，取材方便，在施工現場便可以進行加工，而且施工工藝簡單，只需在石樓板I底部 受拉區的長度方向表面開設槽道2，再埋入鋼筋3即可，方便施工管理。預制配筋石樓板的 制作也不需像制作預制板那樣的大型施工器械，也不需要太久的養護時間，待膠結劑(本發 明中的膠結劑為環氧樹脂結構膠4)干涸后便可直接進行施工，這樣不僅可以節約成本，也 可以省時省力。在制作完成后，通過伸出石樓板I的鋼筋3與墻體、圈梁進行連接，解決了 預制鋼筋混凝土樓板整體性較差的問題，保證了石樓板I的抗震整體性。
[0022]附圖4表示的是預制配筋石樓板GB-5與純石樓板B-1的荷載-跨中撓度曲線的對 t匕。由附圖4可以發現，預制配筋石樓板的開裂荷載提高了 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，預制配筋石樓板進入塑性階段，這是由于底部鋼筋3進入塑性階段，保證了預制配筋 石樓板在破壞階段能夠保持穩定的荷載和較大的變形能力。在整個試驗過程中，預制配筋 石樓板未發現明顯的滑移現象，鋼筋3、環氧樹脂結構膠4和石樓板I之間粘結良好，沒有發 生粘結破壞。
[0023]附圖5為預制配筋石樓板GB-5破壞時裂縫分布示意圖。由附圖5可以看出，在加 載的過程中，裂縫①和②首先在加載處附近出現，其后裂縫③?⑥依次在純彎段內出現，最 后加載處的裂縫②和⑥向上發展并貫穿截面全高。預制配筋石樓板破壞時鋼筋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都意味著石樓板I內內力 的重新分布，說明預制配筋石樓板具有明顯的塑性鉸現象，整個的破壞過程就是內力重分 布的過程。
[0024]試驗研究表明，與純石樓板比較而言，預制配筋石樓板的破壞模式由脆性破壞變 為延性破壞，開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，完全可 以滿足鄉村鎮石砌體房屋的安全使用。在鄉村鎮地區，鋼筋3不僅比CFRP筋更容易獲取， 并且價格也相對便宜，所以使用鋼筋3可以節約建造成本，較符合鄉村鎮地區的實際經濟 情況。
[0025]綜上，本發明的預制配筋石樓板不僅保持了石樓板I的材料優勢，而且提高了石 樓板I的承載力和抗震整體性，滿足了村鎮石結構安全使用的要求。同時，本發明的預制配 筋石樓板實現了石樓板I生產的工廠化，便于在施工現場快速拼裝和施工管理，且造價低廉，有助于促進村鎮石結構房屋的發展。
[0026]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種預制配筋石樓板，其特征在于:包括石樓板(I)、鋼筋(3)和環氧樹脂結構膠(4),在所述石樓板(I)底部長度方向表面開設有若干條槽道(2)，在所述每條槽道(2)內分 別埋設有鋼筋(3 )，且所述鋼筋(3 )的兩端均伸出石樓板(I)，在所述槽道(2 )內填充的環氧 樹脂結構膠(4)固化連接石樓板(I)和鋼筋(3 )。
2.基于權利要求1所述的一種預制配筋石樓板的制備方法，其特征在于:在石樓板(I) 底部的長度方向表面開設有若干條槽道(2)，清除槽道(2)內殘留的灰塵，用膠槍向槽道(2)注入一半槽深的環氧樹脂結構膠(4)，再將鋼筋(3)放入中槽道(2)中，輕壓至環氧樹脂 結構膠(4)將鋼筋(3)完全包裹，再繼續填充環氧樹脂結構膠(4)直至填滿槽道(2)，靜置至 環氧樹脂結構膠(4)完全固化。
【文檔編號】E04B5/04GK103590521SQ201310618701
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】徐 明, 陳忠范, 董爾翔 申請人:東南大學