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永久性模板的國內外研究現狀

  • 時間:2015-05-14 20:40:14????????瀏覽量:????????作者:...
    在國內外模板工程研究中,用來作為永久性模板的材料主要有以下幾類:壓型(鍍鋅)鋼板類,鋼絲(或鋼筋)網混凝土薄板類,擠壓成型的聚苯乙烯泡沫板類,木材(或竹材)水泥板類,FRP(纖維增強聚合物)板類。

    其中,把預制的鋼筋混凝土薄板用作永久性工程模板始于二戰后嚴重缺乏木材資源和熟練技術工人的德國,現在這種依舊存在的缺乏和新出現的能源、污染等危機繼續推動著此類模板的發展、應用和研究。其中日本在這方面進行的研究和報道最多。
永久性模板的國內外研究現狀
    如日本小田野會社開發出的“超薄壁預制PC柱、梁模板工法”,這種模板和工法采用具有100 MPa的高強度水泥砂漿,經過擠壓成型來制造模板。從而可減少模板的厚度和自重,在工廠預制成配有高強度鋼筋網增強的薄板,運輸到現場再組成“U”字型梁模板和“口”字型柱模板,經支撐增強后現場澆筑混凝土。日本西棲公司開發的水泥薄板系永久性模板類似于小田野會社的產品,也是用高強度水泥砂漿和高強度鋼絲網進行預制,為了確?,F場澆筑混凝土后形成整體性構件,模板內側設有加工成凹凸面的抗剪連接件,這種新產品已經用于實際工程中,并產生了很好的效果。為了使混凝土柱的施工能夠預制化,日本大林公司采用流入法工藝,開發出了混凝土預制柱模,并已經應用于大阪市內一幢高層住宅中。除了用高強砂漿和鋼絲網外,大成建設公司還開發了以玻璃纖維和碳纖維增強的高耐久性預制混凝土板來作為免拆永久性模板的材料。日本模板工業公司開發出了使用甘蔗的榨渣纖維制造的模板用板,這種模板的抗水性好,強度也高;而且這種纖維模板可重復使用7~8次。

    在美國,永久性模板的研制、應用方面佛羅里達中心大學的Amir Mirmiran博士曾嘗試使用玻璃鋼制作永久性模板來防止外界污染物對橋墩的腐蝕,支模后在其內部澆筑混凝土,從而防止混凝土柱外表面與周圍環境的直接接觸,可以延長橋墩的使用壽命;在美國混凝土協會的資助下,美國在1996年曾經研制開發了一種ICF保溫模板。它是有泡沫樹脂與相關配件組成,ICF保溫模板的特點是保溫效果好、隔音好以及耐久性好。在北美、英國及其他歐洲地區早在上世紀80年代就開始把異型薄壁鋼片材開發研制作為永久性免拆模板,與混凝土澆筑在一起用于承重和防火。這些薄鋼片尺寸介于0. 7~1. 5mm之間,一般做成凹槽或壓花形狀來增強薄鋼片模板與混凝土之間的機械咬合粘結力。澳大利亞也有采用薄壁鋼板作為現澆混凝土柱永久性模板的例子。

    上世紀70年代以來,在北美和西歐先后出現了一種采用壓型發泡聚苯乙烯塑料加工制作的永久性模板,這種模板一般用于建筑物的外墻(圍護結構)施工中。這種新型模板的特征和性能與我們對模板的傳統定義和理解大不相同,它在澆筑混凝土成型后的主要功能是保溫、隔熱,是以減少建筑物內部的能量損耗為主要目標(傳統模板的功能是支護成型)。在歐美國家目前使用的這種永久性新型模板都是先經過發泡然后模壓成型而成。壓型發泡聚苯乙烯塑料模板從加工方法和外觀形狀上一般可分為兩大產品類型:H形和砌塊式。H形壓型發泡聚苯乙烯塑料模板是先在工廠內加工成一定規格尺寸的帶有溝槽或腹股的矩形板材,將其運到施工現場后再用塑料板或金屬網片作為“過橋”成雙成對地聯結成H形狀即可使用〔,,;而砌塊式壓型發泡聚苯乙烯塑料模板形狀似常見的混凝土砌塊,在工廠一次模壓成型,運到施工現場即可使用。兩種產品類型其頂部和底部都帶有陰陽槽,可以相互插接聯鎖,施工方便而且便于保證砌筑的墻體橫平豎直。絕大多數壓型發泡聚苯乙烯塑料模板呈長方體形狀,長度在500~1200mm之間,高度在300~400mm之間,寬度也就是墻體的厚度(厚度)250inm),兩側聚苯乙烯板的厚度不小于50mm,中間空隙不小于150mm。在施工現場安裝使用時,先將墻面用水泥砂漿找平并預留出豎向鋼筋位置,將永久性模板依次插接聯鎖至設計的高度,將豎向和水平鋼筋綁扎、布置在預留的空腔內,布置完畢后最后再澆筑混凝土。成型后的墻體厚度就是永久性壓型發泡聚苯乙烯塑料模板的寬度,其兩側的聚苯乙烯材料總厚度在100mm以上。

    新型永久性模板中,?;⒅楸匕迨且孕滦捅夭牧喜;⒅?、工業廢料(粉煤灰等)、膠結材料(水泥)和外加劑(減水劑等)為原料,用模具壓制而成的一定尺寸的保溫型永久性模板。該保溫模板主要有兩種功能:一是在混凝土澆注期間作為墻體的側模;二是在混凝土成型后作為墻體的永久性保溫、隔熱材料?;诓;⒅楸匕宓纳鲜鎏攸c,在作為墻體側模時需計算其承受混凝土側壓力大小及考慮保溫板本身受力特點,從而保證能滿足其支撐成型功能的需要;而在作為保溫、隔熱材料時,需考慮符合國家建筑節能標準,一般將?;⒅楸啬0搴穸仍O計為60mm以上可以滿足保溫隔熱的需要。?;⒅楸啬0迮c工具式大模板近似,在工廠加工制作,再在現場進行拼裝然后澆筑混凝土;但不同于工具式大模板的地方是,?;⒅楸啬0迨且环N永久性模板,作為混凝土主體結構的一部分參與工作使用。采用該模板在確保模板施工方面的強度、剛度及承受現澆混凝土側壓力、沖擊力等要求的前提條件下,可以達到縮短工程施工工期,減少墻體厚度,減少建筑物自重,增強建筑物的抗震性能,以及達到為建筑物提供良好的保溫、隔熱性能的效果。
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