[发明专利]多排的多孔形墙壁构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的混凝土预制墙壁，它结构上是可调整的，以适应多种应用场合，并且还涉及制造该预制墙壁的方法。

结构上一定的挠性使这种半成品式的墙壁构件在无承重、半承重和满承重的应用场合的所有形式的结构中、商业上都具有生命力。

发明背景

预制墙已为众所周知，最普通的预制墙是由钢筋混凝土制成并且可运输的板的形式。然而，在实践中，这些形式的预制墙虽然可以加快建设的速度，但却不能使工业发生革命性的变化，而且在大多数情况下，特别是在发展中国家，这种可运输板形式的预制墙已被证明比通常的结构更昂贵。

出现这个缺点的主要原因是这些预制件都是在发达国家设计的，目的是节约熟练劳动力和劳动力成本。而在发展中国家，在材料与劳动力之间，材料的成本占成本的主要部分(多达80％)，这与发达国家相反，在那里，劳动力成本要占成本的主要部分(多达75％)。迄今为止，在发展中国家中设计和使用的大量的建筑物，尽管对在传统上是砖石建筑占主要地位的市场上是有竞争力的，但是没有一个建筑物能够节约足够的材料成本。在发展中国家，住宅建筑差不多全部都是砖石结构的，非常轻型的灰泥板结构不能满足顾客的要求。水泥件的高成本是由于为了保证建筑质量而大量使用波特兰水泥有关。波特兰水泥大约占构件混凝土总成本的75％，因此，混凝土成本的任何合理的降低必然伴随着水泥含量显着减小。

波特兰水泥是一种硬化速度非常慢的粘结剂，它导致那些价格昂贵的模具和其他生产设备不能被快速重复利用。为了加快硬化过程，已经设计了许多方法，例如采用蒸汽养护、热水混合、强烈振动、低的水/水泥比、促凝剂等。但是，这些方法总是附带造成水泥的含量要比如果在原地将混凝土浇灌在建筑工地上，同时利用几个星期的时间使混凝土结构成熟所正常需要的水泥量高。

不幸的是，所有这些为了获得足够的早期强度所采取的措施，由于投资成本较高或材料成本较高，都直接或间接地使预制件成本显著提高。而且，最经济的方法也得需要经过24小时才可以生产出产品，若水泥含量非常高，则每经过12小时才可生产出产品。

除非制造周期能达到12小时或更小，否则预制的效益就没有了，因为这时制造预制件的工厂变得很大，很不相称和昂贵，此外，产品的生产太慢也不能充分发挥预制技术的真正潜力。大多数钢筋混凝土的构件都设计成在28天内达到适当的强度，而要减少这个时间至几小时是很昂贵的。

这些较高的投资成本往往还附带需要较长的周期时间，这使得设备的重新利用和工厂的空间变得至关重要，因为混凝土预制件必需在12小时内达到足够的强度，以便承受脱模和搬运产生的应力。为了达到这个周期时间要求，制造出的产品，其强度应比作为正常的构件在建筑物中使用所要求的强度要高。

被生产出的预制件的重量使这些因素进一步恶化，因为，在脱模过程中，在抬起区域周围会产生更大的应力。预制件越轻，则应力越小，并且所需要的水泥水合作用(硬化作用)越小。

虽然，在某些情况下，例如需要快速地建造多层建筑或没有适当的劳动力等，额外增加一些预制件的费用也可认为是有理由的，但是，在发展中国家，这些情况是不正常的或不普遍的。

然而，在大多数情况下，这些为了缩短脱模周期而伴随带来的额外成本升高使得该预制件变得不经济了，因为当预制件硬化和安装在建筑物上时，该预制件的最优强度比为了支承该建筑物所需的强度有多达80％的冗余，或超过为了支承该建筑物所需的强度，这样就造成了多余的强度没有被利用或浪费。

这里所述的产品表明怎样可以生产出一种低成本的混凝土预制墙构件，该墙构件：

-总的波特兰水泥含量低，因而材料成本低；

-使用较便宜的模具；

-经过8小时硬化后可以脱模，从而可实现12小时或更少的周期；

-在制造过程中，不需要给模具以振动；

-不需要蒸汽养护；

-结构上可调整，以适应几乎任何一种应用场合，从而可减少浪费；

-安装在现场后没有显著的强度冗余因素；

-重量比正常的钢筋混凝土墙板小得多；

-不需要为了达到节约的目的而要重复生产许多墙板。

不需要采用特殊的或外国产的和昂贵的粘结剂，而是采用常规的波特兰水泥和通常的材料，就可达到通常的质量。增加预制件的强度可使早期脱模工作容易进行，但这将带来强度冗余的问题，这个问题可以这样解决，即将水泥集中用在少量几个放置在重要位置处的预制墙壁单元的体积中。