[发明专利]轻质约束混凝土板类受弯构件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种民用建筑用混凝土构件如楼面板和屋面板等板及其制作方法，具体讲是一种轻质约束混凝土板类受弯构件及其制作方法。

背景技术

在土木工程领域混凝土结构具有经济、简便、实用以及取材容易等优点，迄今仍广泛应用。

其中预应力混凝土结构是利用高强度钢筋或钢丝或纤维材料作为受拉主筋并为结构提供预加应力，有效提高结构的刚度与抗裂性能等结构性能，在大跨度、高层、重荷载结构及特种结构等领域得到广泛地应用，例如核反应堆安全保护罩等方面的应用都具有明显的经济与社会效益，也成了工程建设高新技术的象征。而三向应力混凝土结构其典型应用就是各种钢管混凝土，钢管中混凝土在结构受荷后处于三向应力的约束状态，提高其力学性能，并获得优异的结构性能，适用于重荷载下的轴心或小偏心受压构件如柱类，具有较好的技术经济指标和社会效益。

然而，我国目前的基本建设的主体仍是民用建筑，尤其是住宅建设的规模每年约以2亿m²速度发展，这类建筑的跨度不大如一般小于4m，荷载也相对较轻如一般在3KN/m²左右。若采用预应力混凝土结构或三向应力混凝土结构，显然是不经济与不合理的。因此，目前这类结构中的楼面板或屋面板等绝大多数是采用普通钢筋混凝土结构。但由于传统混凝土结构自身因素使其自重较大，尤其是楼面板或屋面板的裂缝问题已成为建筑业一大难题。同时，随着国家对建筑节能要求的提高，其中对楼面板或屋面板都提出了具体的节能标准，例如在夏热冬冷的浙江地区，新建建筑要达到节能50％的标准，其楼面板的传热系数K≤1.5、屋面板K≤1.0。显而易见，要达到上述这些指标，普通混凝土结构是难以实现的。

近些年来，轻骨料混凝土用于混凝土结构已有一定应用并有相关的国家标准，它的应用，减轻了混凝土结构的自重，降低了楼面板和屋面板等板的导热系数，即使其达到节能标准成为可能。但这种轻骨料钢筋混凝土结构均采用光圆钢筋或带肋钢筋，前者与轻骨料混凝土之间的粘接强度和刚度均很低；后者与轻骨料混凝土之间有较高的粘接强度，但其粘接刚度却较低。

与上述光圆钢筋与带肋钢筋相比，近几年来出现的冷轧扭钢筋与轻骨料混凝土之间具有较高的粘结强度与粘结刚度。

但现有技术的轻骨料冷轧扭钢筋混凝土在实际应用中，仍存在以下不足：由于受力冷轧扭钢筋在楼面板或屋面板等板的单位宽度的配筋呈均匀分布，且均布的两根钢筋的轴线间的距离一般不小于100mm，而且所有冷轧扭钢筋截面螺旋旋转方向均相同。所以每根螺旋状截面冷轧扭钢筋周围一定范围内所形成的混凝土柱体也是螺旋状周期变化，相当于在钢筋周围形成一混凝土楔子。鉴于钢筋间距较大，其周边形成的混凝土楔子之间不具备相互约束作用，自然没有形成自约束混凝土。所以按现有技术的轻质冷轧扭钢筋混凝土板类受弯构件，仍并不能提高构件刚度，有效解决裂缝控制问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种既重量轻、导热系数低，又形成自约束混凝土、在现有简便施工条件下使结构刚度得以提高、在安全经济前提下使板的裂缝得到有效控制，从而较好解决板的裂缝问题的轻质约束混凝土板类受弯构件。

本发明要解决的另一技术问题是，提供一种轻质约束混凝土受弯构件的制作方法。

本发明的技术方案是，提供一种具有以下结构的轻质约束混凝土板类受弯构件，包括轻骨料混凝土和设于其内的若干根其截面为螺旋状的受力冷轧扭钢筋，以及若干根与受力冷轧扭钢筋相互垂直搭接布置的分布钢筋，所述受力冷轧扭钢筋成对布置，每对中的两根受力冷轧扭钢筋的螺旋旋转角度大小相同，其旋转方向相反。

所述每对中的两根受力冷轧扭钢筋轴线间的距离不小于25mm，且不大于该对受力冷轧扭钢筋螺旋旋转角在一个节距的投影长度的2倍。

所述若干对受力冷轧扭钢筋中每对相互之间的距离均相等，所述若干对受力冷轧扭钢筋中的每对中的两根受力冷轧扭钢筋之间的距离也均相等。

在单向板中，所述分布钢筋采用冷轧扭钢筋，即为分布冷轧扭钢筋；所述分布冷轧扭钢筋成对布置，每对中的两根分布冷轧扭钢筋的螺旋旋转角度大小相同，其螺旋旋转方向相反；或，所述分布冷轧扭钢筋均匀分布；或，所述分布钢筋采用光圆钢筋或带肋钢筋，即为分布光圆钢筋或分布带肋钢筋，所述分布光圆钢筋或分布带肋钢筋均匀分布。

在双向板中，所述分布钢筋为另一个方向的受力冷轧扭钢筋。

所述轻骨料混凝土优选采用以破碎型页岩陶粒作为轻骨料的混凝土。