钢筋网是一种由相互连接的钢筋组成的网状结构,广泛应用于混凝土结构中,以增强混凝土的刚度和抗裂性。
钢筋网的优点
- 增加刚度:钢筋网可以提高混凝土的刚度,使其不易变形。这是因为钢筋具有很高的拉伸强度,当混凝土受到拉力时,钢筋网会承受大部分拉力,从而防止混凝土开裂。
- 控制裂纹:钢筋网还可以控制混凝土中的裂纹。当混凝土受到弯曲或剪切力时,会产生裂纹。钢筋网会拦截这些裂纹,将其分散成较小的裂纹,从而降低混凝土的脆性。
- 提高承载力:钢筋网可以提高混凝土的承载力,使其能够承受更大的荷载。这是因为钢筋网增加了混凝土的截面面积,从而提高了混凝土的抗压强度和抗拉强度。
- 改善延展性:钢筋网可以改善混凝土的延展性,使其在受力时具有更大的变形能力。这是因为钢筋网会与混凝土共同变形,从而降低混凝土在荷载作用下的破裂风险。
钢筋网的类型
钢筋网有多种类型,包括:- Welded wire mesh (WWM):焊接钢丝网,由纵向钢筋和横向钢筋焊接而成。
- Deformed welded wire mesh (DWWM):变形焊接钢丝网,由带肋钢筋焊接而成,具有更好的锚固性。
- Crimped wire mesh (CWM):压波钢丝网
交通工程中桥梁加固方法?
一般来说,桥梁的加固包括病害桥梁的修复及原有桥梁的改造。 其中,病害桥梁的修复一般是由于桥梁老化,运营养护的不当自然原因如桥下垃圾焚烧等使一些桥梁出现了病害而进行维修;原有桥梁的改造一般是由于现在交通运输量的增长、设计荷载标准的提高、公路路基宽度的拓宽等使一些桥梁已不能满足当前交通运输的要求而进行改造。 桥梁的加固除了应满足设计规范,符合技术可行、经济合理、结构安全的原则外,还必须经过一定的程序和步骤,这就是要求加固前要对桥梁做针对性的检测,然后再作出具体的加固方案设计。 在具体的加固设计中,必需首先明确“耐用、经济、安全”加固原则。 1) 对于大桥、特大桥,其主要承重构件需要加固补强时,加固设计方案应多样化,进行方案比选和经济评估,选择最佳加固方案,以达到最好效果。 2) 加固设计应与施工方法紧密结合,并采取有效措施,保证新老结构连接可靠、协同工作;3) 在加固施工中,应尽可能减少对桥上和桥下的通行车辆及行人的干扰,采取必要的措施,减少对周围环境的污染;4) 加固设计及施工尽量不损坏原结构,并保留具有利用价值的构件,避免不必要的拆除或更换;5) 加固施工中,应采取安全监测措施,确保施工人员及结构的安全。 2 加固方案的选择加固方案与诸多因素有关,选择合理的加固方案非常重要,常考虑下列因素:1) 桥梁结构型式;2) 桥位地形、水文、自然状况;3) 桥梁现状分析研究结论;4) 施工技术水平;5) 能否封闭交通;6) 预期加固效果;7) 资金投入量。 桥梁加固的常见方法桥梁上部结构常用的加固方法体外预应力加固法:体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下,使梁体发生上拱,抵消部分自重应力,减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力,能够较大幅度的提高结构承载力。 与通常的预应力混凝土结构相比,力筋与原结构只在锚固点与梁连接,类似于无粘结预应力结构。 这种方法在自重增加很小的情况下可大幅度的改善和调整原结构的状态,提高结构刚度、抗裂性。 此法既适用于通行重车时的临时加固,也可作为提高桥梁承载力的永久加固措施。 该方法主要适用情况有:当混凝土梁中预应力筋或普通钢筋严重锈蚀及其它病害造成结构承载力下降;需要提高桥梁的荷载等级;用于控制梁体裂缝及钢筋疲劳应力幅度;适用于高应力状态下的结构,尤其是大型结构的加固等情况。 目前常用的体外预应力的方法有:下式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法。 体系转换加固法改变结构体系加固旧桥通常是指增设附加构件或进行技术改造,使桥梁的受力体系和受力状况发生改变,从而起到减小承重构件的应力,改善桥梁性能,达到提高承载能力的目的。 这种技术具有提高结构承载力,增大结构刚度,减小挠度等优点。 增加构件加固法增加构件加固法主要是指增设纵梁提高承载能力或拓宽改建,增加横隔板加强横向联系。 当墩台地基安全性能好,并具有承载能力,上部结构也基本完好,但其承载能力不能满足要求,同时要求加宽桥面时,一般采用增加承载能力高和刚度大的新纵梁使新旧梁互相联结共同受力。 对于要进行拓宽改造的则还需要对墩台进行拓宽。 常使用的方法根据增加构件及新旧主梁联合受力形式可分为:增设纵梁加固(不拓宽桥面);增设边梁加固;单边拓宽技术改造;双边拓宽技术改造;增加辅助横梁加固。 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固是采用粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉边缘或薄弱部位,使之与结构物形成整体,从而提高梁的承载能力的一种加固方法。 若使用锚栓将钢板锚固在梁体上,则又称锚栓钢板法,这时钢板可适当厚一些。 钢板固定于受拉混凝土表面可以增加混凝土结构抗弯刚度,使结构挠度减小,限制了裂缝的发展。 并且施工时可以根据设计需要进行裁切钢板,有效的发挥粘钢构件的抗弯、抗压和抗剪的性能,受力均匀,不会在混凝土中产生应力集中现象,除此以外,该方法还具有施工简便,快速,不影响结构外形,加固费用低,不减小桥梁净空以及增加荷载不多等优点。 不足之处是粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。 碳纤维加固法粘贴碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面,当结构荷载增加时,两者共同工作,提高构件承载力,从而达到加固补强的目的。 纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全线弹性,不存在屈服点或塑性区。 由于碳纤维具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能,以及施工速度快,施工工期短,粘贴质量容易得到保证等优点,因此是旧桥加固补强的理想材料。 碳纤维加固法中粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同工作的关键,也是两者传力途径的薄弱环节,因此粘结材料应有足够的刚度与强度保证碳纤维与混凝土间剪力的传递,同时应有足够的韧性,不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。 与其它加固方法相比,采用碳纤维加固旧桥能最小程度的改变原有结构的应力分布,保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。 桥面层补强加固法桥面补强层加固法是通过在梁顶(桥面)上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,从而达到增大主梁有效高度和抗压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。 为了减小补强层增加的恒载,常将原有桥面铺装层凿除,而且能使新老结合良好,共同受力。 桥梁下部结构加固常用的加固方法墩台拓宽加固法此法适用于基础承载力不足或埋深太浅,而墩台又是砖石或砼刚性实体基础时的情况。 扩大基础地基面积应由地基强度验算确定。 增补桩基加固法当桥梁墩台基底下有软卧层时,墩台发生沉陷;对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。 这种方法是:在桩式基础的周围补加钻孔桩等,以此提高基础的承载力,增强基础的稳定性。 钢筋砼套箍或护套加固法钢筋砼套箍或护套加固法是一种由于桥梁墩台由于基础埋深不够,或因施工质量控制不严等原因,导致墩台开裂时,有时会出现贯通裂缝,可采用钢筋砼围带或钢箍进行加固。 桥台新建辅助挡土墙加固法由于桥台台背水平土压力过大,引起桥台倾斜,应在台背之后加建一挡墙,以抵御过大的土压力。 扩大基础加固法利用旧桥基础,靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分,以便安装的上部结构。 此种情况为只加宽墩台,上部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。 上诉各种常见加固方法可中和运用,优化组合,更能体现出加固效果及经济效益,但还应注意以下几点:1)不同的加固方法有对应的设计计算方法;2)加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约,如原结构配筋率、截面尺寸等,不可能无限制地提高承载能力;3)对于大跨径复杂桥梁结构的加固计算,一般要做结构整体分析,有效工具时有限元法,必要时应考虑非线性影响。 4) 加宽加固同时进行时,宜将加宽部分与原桥连为整体,以充分发挥新加部分的卸载作用。 碳纤维特点及优越性碳纤维用于混凝土结构加固修复是一项新技术,它是利用浸渍树脂将碳纤维布沿受力方向或垂直于受力方向粘贴在受损的混凝土构件上,使之与构件原有钢筋共同工作,从而达到对混凝土构件的加固补强。 加固后可增大结构抗拉及抗剪能力,有效地提高其强度、刚度、抗裂性和延性,控制裂缝和挠度的继续发展。 碳纤维复合材料包括碳纤维布和粘接材料,简单介绍如下: 4.1 碳纤维布具有如下特点1)强度高;2)单根纤维间强度变化小;3)高弹膜,以提供有效的增强作用;4)在制造与处理过程中强度稳定并保持不变。 5)化学性能好,不易也外界发生反应,引起其原有性能变化。 粘结材料具有如下特点粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同合作的关键,也是碳纤维与混凝土受力过程中的薄弱环节,它应有足够的刚度与强度,保证碳纤维与混凝土间剪力的传递,同时应用足够的韧性,不会因混凝土开裂导致脆性粘接破坏。 此外应适应现场施工条件,即能在一般条件下固化,具有适宜的流动性与粘度,固化收缩率小。 粘接材料主要包括三类:底胶、整平材料和浸渍树脂,其作用如下:底胶:浸入混凝土表面,强化混凝土表面强度从而使混凝土与碳纤维布之间的粘接性得到提高;整平材料:碳纤维布很有可能因混凝土表面的锐利突起物、错位和转角等部位产生损伤或空鼓,从而引起强度降低。 整平材料可补平由于混凝土表面劣化或表面处理造成的空洞或斜面,另一方面用于将矩形90o转角打磨后补成圆弧状。 浸渍树脂:将连续粘贴的碳纤维布结合在一起,使之呈板状硬化,使纤维之间相互结合、均匀抵抗外力,发挥纤维整体强度。 同时、将碳纤维布与混凝土粘接在一起,形成一个复合性整体,共同抵抗外力。 碳纤维补强技术的特点及优越性优异的力学性能,可有效用于多种形式的结构补强,包括抗弯、抗剪、抗拉、抗疲劳、抗震、抗风,控制裂缝及挠度的扩展。 优异的化学稳定性。 碳纤维布具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力。 具有足够的适应气温变化能力。 外加防火层后可以有效地防火。 因此,可大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力,延长结构寿命。 材料本身质轻高强。 可以不增加结构体积和不改变结构外型。 增加的结构重量可以忽略,便于用所需要的色彩涂装,而不留补强痕迹。 施工工序简单,可用小型电动工具操作。 工种少,用工少,工期短,进度快。 更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工,而不影响补强效果,从而大大缩短了施工断交时间,具有较大的经济效益和社会效益。 桥梁常出现的裂缝及处理方法由于桥梁裂缝是一种很常见的桥梁病害,而且潜在危险比较大,所以,必须对裂缝及时作出处理。 按形成原因分裂缝可以分为第一类:由外荷载引起的裂缝,称为结构性裂缝(又称为受力裂缝),其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。 这种裂缝的出现,预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。 第二类:由变形引起的裂缝,称为非结构性裂缝,如温度变化、混凝土收缩等因素引起的结构变形受到限制时,在结构内部就会产生自应力,当此应力达到混凝土抗拉强度极限值时,即会引起混凝土裂缝,裂缝一旦出现,变形得到释放,自应力也就消失了。 两类裂缝有明显的区别,危害效果也不相同,有时两类裂缝融在一起。 调查资料表明,在两类裂缝中以变形引起的裂缝占主导的约占80%;以荷载引起的裂缝占主导的约占20%。 对裂缝原因的分析是裂缝危害性评定,裂缝修补和加固的依据,若对裂缝不经分析研究就盲目进行处理,不仅达不到预期的效果,还可能潜藏着突发性事故的危险。 塞缝灌浆塞缝灌浆是把将一定比例配制的水泥(砂)浆、 环氧树脂(砂)浆,通过注射器按一定压力灌入结构物缝隙内,起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。 裂缝在桥梁病害中较为普遍,产生裂缝的原因很多,也很复杂。 结构物一旦出现裂缝,其受力截面发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载能力降低。 塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满,使力的作用、传递尽可能恢复到原状态。 塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝,灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆等,具体采用哪一种,应视实际情况而定。 通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝,由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂,采用水泥(砂)浆造价低、效果好。 环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物,因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小,易灌满,粘结性好;环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。 先用1:1水泥砂浆勾缝,勾缝时须预留直径约6—8mm的灌浆孔,孔距视裂缝宽度而定,缝宽处孔距为0.3一0.4 m,缝小处孔距为0.4—0.5m。 待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。 钢筋混凝土梁的裂缝较小,用环氧树脂勾缝,凡大于0.1mm的裂缝都要留孔灌浆,孔距一般为0.4一0.5m,灌浆方法与灌水泥浆大致相同。 在公路旧桥加固中,塞缝灌浆是综合处治的方法之一,用得比较普遍,通过试载及使用观察,效果较好。 结束语所以,桥梁的加固维修是必可少的,是保障道路畅通的技术措施之一。 它节约了大量的人力、物力、财力、资源等。 如何做好桥梁的正确利用是我们现在急需解决的问题。 更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
桥梁上部结构加固方法探讨?
桥梁上部结构加固方法探讨是非常重要的,方法的制定初衷是为了达到更好的加固效果,每个细节的处理都非常关键。 中达咨询就桥梁上部结构加固方法探讨和大家介绍一下。 1梁桥梁桥上部结构加固的常用方法很多,就桥梁加固的方法而论,可细分为以下不同的具体方法.1.扩大或增加构件截面法,根据实际情况可分为1)桥面补强层加固法桥面板补强层加固法是在旧有混凝土或钢筋混凝土桥面板上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层进行加固的方法,实现方式有:钢筋网与混凝土、钢筋网与膨胀混凝土、钢纤维混凝土,采用最多的是钢筋混凝土补强层加固。 桥面补强层加固法既能修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的荷载能力。 该方法的优点是施工比较方便,可与一般修筑桥面混凝士铺装层一样进行:对双车道或桥面拓宽的粲板桥,可以半幅通车半幅施工,对交通影响不大,还可结合道路路面维修养护工作一起进行。 缺点是桥面补强后须经养护,要对交通进行限制。 2)增加粱截面和配筋加固法增大构件截面和增加配筋的加固方法通常用于当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时的情况。 增大构件截面和配筋来提高主梁承载能力的加固法,一般多用于梁、板桥的加固,还可用于拱肋的加固。 对于梁、板桥,主要是考虑增设板梁底面的加强主筋和截面,例如对于T型梁桥的加固方法。 对抗拉强度不足的简支梁桥进行补强施工时,可在梁底部(受拉区)或侧面增配补强主筋,或在腹板上增设补强钢筋,然后喷涂或浇筑混凝土,从而使梁的抗弯截面增大,以提高梁的承载能力。 该方法的优点是能在桥下施工,不影响交通,加固工作量不大,而且加固的效果也较为显著,是一种应用较多的方法。 缺点是加固中需对旧梁进行凿毛工作,操作麻烦、工作量较大,常需搭设脚手架。 3)粘贴钢板补强法粘贴钢板补强法采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位,使之与结构物形成整体,用以代替需增设的补强钢筋,从而提高梁的承载能力,达到补强效果,原理如图3所示。 适用于受弯、受剪、和受拉构件,相对湿度不大于70%,无化学腐蚀地区。 用粘贴钢板来加固桥梁,不需要破坏被加固的原有结构物,加固工程几乎不增大原结构尺寸,而且施工周期短,操作简便,易于控制工程质量。 缺点是需对结合面进行处理,并钻埋螺栓孔,容易对原结构造成损害,钢板需做防腐处理,增加了日后的养护工作。 4)粘贴碳纤维片加固法碳纤维片材具有轻质高强、操作简便、易于粘贴、不锈蚀的特点,可用于抗弯、抗剪、抗震等多种形式的加固。 粘贴碳纤维片加固法适用于梁桥、板桥的抗弯和抗剪加固,以及混凝土墩柱的抗剪、抗压补强等.对于配筋率较低或钢筋锈蚀严重的旧桥,加固效果尤为明显。 但需要指出的是,采用该方法加固桥梁时必须严格遵守材料的适用环境(如温度、湿度等);由于碳纤维片材延性较差,因此对于配筋率较高的梁、板的加固,仅采用粘贴碳纤维往往达不到预期的加固效果。 2.改变结构体系法改变结构体系法是通过改变桥梁结构体系,提高承载能力的一种加固方法。 改变结构体系的方法很多,往往都要在桥下操作,或设置永久设施,影响桥下净空。 因此,改变结构体系法一般在不影响通航及桥梁排洪能力的情况下使用。 该方法加固效果较好,特别是用于解决临时通行超重车辆的I临时加固问题时,重车通过后,临时支墩可以随时拆除,故对通航、排洪影响不大。 具体做法有:1)简支变连续法在简支梁下增设临时支墩或把相邻的简支梁加以连接,改变原有结构物的受力体系,或将多跨简支梁的梁端连接起来,变为多跨连续梁,以改善结构的受力状况,提高桥梁的承载能力。 具体做法有:加辅助墩法、简支梁变为连续梁加固法及八字支撑法等。 2)改桥为涵加固法对于跨径较小的桥梁,在不影响通航和排洪能力的情况下,可采用改桥为涵的方法进行加固。 3.预应力加固法:预应力加固法是指运用预应力原理,在增设的构件或原有构件(如主梁梁体)中,施加一定预应力的一种加固方法。 对于钢筋混凝土或预应力混凝土梁、板,对受拉区施加预压力,可以抵消部分自重应力,起到卸载作用,从而能较大幅度地提高承载能力。 预应力加固法适用于正截面受弯承载力不足、正截面受拉区钢筋锈蚀,梁抗弯刚度不足导致的梁挠度超过规定或由于刚度太小导致梁的受拉区裂缝宽度超过规定,以及梁斜截面受剪强度不足的情况。 预应力加固法的优点是施工工艺简单、干扰交通少,所需设备简单、人力投入少、工期短、经济效益明显,能大幅度提高或恢复桥梁的承载能力,而且对原结构损伤小,可以做到不影响桥下净空。 在加固方法选择过程中,易优先考虑。 4.增设纵梁法在墩台地基技术状况好,具有足够承载能力的情况下,可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁,这些新梁与旧梁相连接,共同受力。 该方法的原理是:加固后,荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布,使原有梁中所受荷载得以减小,由此使加固后的桥梁承载能力和刚度得到提高。 当增设的纵梁位于主梁的一侧或两测时,还兼有加宽的作用。 旧桥主梁中间增设纵梁时,可拆除个别主梁或两相邻主梁之间的翼板,从而形成空位,然后再在空位上安装承载能力和刚度都比原有主粱大的新纵梁。 为保证新旧主梁能够共同工作,必须注意做好新旧梁之间的横向联结,使新、旧梁得以联结.横向联结的做法有企口铰结、键槽联结、焊接和钢板铰结等。 2钢筋混凝土拱桥钢筋混凝土拱桥的加固,主要是指对拱肋的加强、拱横向系梁的加强以及上部结构填料的调整等,现对各种方法分述如下:1)粘结钢板、钢筋加固法粘结钢板加固拱肋法的具体做法是:在拱肋表面清理整洁后,用环氧类砂浆将钢板粘结到拱肋的适当位置。 粘结钢板的位置主要在拱肋截面下,可用成条整板(或分块焊接)在拱圈弧形范围内间隔粘结,钢板厚度宜用4~10mm。 在拱圈产生裂缝或承载能力不足时。 采用粘结钢板法加固效果明显。 鉴于钢板加工,成型比较困难,有时粘附不够完善等问题,根据实际加固工作的需要,还可采用粘贴钢筋的加固方法。 粘贴钢筋加固法的施工与粘结钢板加固拱肋法基本相同,但采用的是钢筋加固件。 从实际情况看,此法与钢板粘贴法相比,具有与结构物粘附性能好,加固成型容易,补强效果更为显著的特点。 2)拱肋截面扩大加固法通过采用钢筋和混凝土外包加大原拱肋,扩大拱肋的截面尺寸,增加拱肋断面的含筋率或变无筋拱肋为有筋拱肋,达到提高拱肋抗弯刚度的目的.拱肋截面扩大加固法加固作用明确、效果显著、应用较广。 3)拱肋间横系梁加强法当横向联系较弱时,可采用加大原拱肋间横系梁截面,或在原横系梁边上另加一根横系梁,以加强拱肋抗扭刚度和横向整体性的方法进行加固。 此法一般可与前述拱肋截面扩大法一起考虑,能取得较好的加固效果。 4)调整拱上自重、改变结构体系加固法调整拱上自重、改变结构体系加固法适用于拱桥由于自重或地基承载力不足,致使拱脚发生水平位移或转动,拱轴线发生变形的情况。 在条件许可的情况下,调整拱上自重的布置,改变拱桥结构体系,改善结构受力状况,以达到加固目的。 必须说明的是,加固施工拆除旧桥拱上结构时,要特别注意使拱上受力平衡,防止桥梁倒塌。 更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
钢丝网架板现浇混凝土外墙外保温系统是一体化技术么
建筑保温与结构一体化技术概念及现有一体化技术简介
一、保温与结构一体化技术概念
建筑保温与结构一体化技术是集保温隔热功能与围护结构功能于一体,墙体不需要另行采取保温措施即可满足现行建筑节能标准要求,实现保温与墙体同寿命的建筑节能技术。
建筑保温与结构一体化技术具有结构保温和结构防火性能,可有效实现建筑保温与墙体同寿命,推行一体化技术,符合国家节能减排产业政策,是深入做好建筑节能工作,发展绿色建筑与装配式建筑的有效途径。
二、满足保温与结构一体化技术的条件
界定一体化技术的概念要满足三个条件:
1.是建筑墙体保温应与结构同步施工,同时保温层外侧应有足够厚度的混凝土或其他无机材料防护层;
2.是施工后结构保温墙体无需再做保温即能满足现行节能标准要求;
3.是能够实现建筑保温与墙体同寿命。 满足上述条件方能为建筑节能与结构一体化技术。
三、保温与结构一体化技术的优势特点
(1) 保温与建筑物整体同寿命。 自保温体系外围护墙体填充复合自保温砌块,梁、柱等热桥部位采用永久性复合保温外模板进行现场浇注成型, 可使建筑物的全生命周期对保无需对保温层进行维护、维修,解决外保温后期维护问题;实现了建筑物保温与结构整体同寿命的目的。
(2)优良的防火性能解决外墙保温满足消防规范要求。 复合剪力墙结构外部为50mm厚及以上的混凝土防护层,内部阻燃性的保温板(挤塑板较多,因为挤塑板集优良的保温效果和强度高,性价比优等特点),内部为主体结构层,防火性能优良,无火灾脱落等隐患。
(3) 工厂化组装,避免了现场裁切浪费,节约材料,提高了建筑质量。
(4) 施工工艺简单,易于推广应用。 内置保温现浇混凝土复合剪力墙结构已有行业标准JGJ/T451-2018,已于2019年4月1日实施,钢筋网架板的生产、设计、施工有可满足建筑节能设计的标准要求,施工工艺简单,易于推广应用。
(5) 降低了工程造价。 内置保温现浇混凝土复合剪力墙结构保温寿命与建筑同寿命,中间不需要更换维护,减少了维修成本,与主体结构同时施工,缩短了工期,降低了工程造价。
(6).解决目前外墙粘贴、外挂保温层技术易产生的裂缝、空鼓、渗漏、脱落等隐患;
(7).为外墙装饰面层多样化提供条件。
四、发展建筑保温与结构一体化技术——是建筑节能与绿色建筑发展必然性
建筑保温与结构一体化技术的推广应用条件,从政府政策和技术规程、标准图集等基本配套完善,并不断的被建设单位、设计单位和施工单位所认识接受,技术优势彰显,未来将成为建筑外墙保温的必然选择。
随着建筑节能工作众深发展,实施绿色建筑行动,推进建筑产业现代化,适应《建筑设计防火规范》(GB-2014)对建筑保温系统的防火要求,全面提升建筑节能工程质量和安全性能迫在眉睫。 建筑保温与结构一体化技术,可有效实现建筑保温与结构墙体同寿命,提升建筑工程结构保温和结构防火性能,将产生了良好的社会效益。
五、目前国内建筑保温与结构一体化技术类型简介
建筑结构构保温一体化按型式大致可分为以下几类保温体系:
1、钢丝网架型内置保温体系:
由钢丝网架夹心板与主体结构通过有效连接固定并双面现浇混凝土复合而成的复合剪力墙体系(包括填充墙),代表产品有CL系统、BS系统、SCS系统、IPS系统、SW系统、CCW 系统、SD系统等。
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图为SCS点连式内置保温现浇复合墙体剪力墙与填充墙构造模型
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2、水泥外模板型保温体系(免拆模板类):
由有机保温板两侧复合水泥砂浆构成刚性外模板,通过锚固件连接现浇混凝土墙而成,代表产品有FS系统、HFS系统、OKS系统、LS系统、CT系统、YL系统等。
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3、EPS空腔模块型保温体系:
EPS空腔模块是用阻燃型聚苯乙烯颗粒加热发泡,通过EPS颗粒在模具内一次性加热成型工艺,模块周边具有十字或一字型的矩型插接企口,内外表面设有燕尾槽结构的聚苯乙烯泡沫塑料型材,代表产品有山东海容模块、哈尔鸿盛HS-ICF体系EPS模块等。
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4.墙体自保温体系:
采用EPS夹芯自保温砌块、蒸压加气混凝土砌块、泡沫混凝土砌块、复合保温混凝土砌块、烧结保温砌块、等砌筑的具有保温功能的墙体。
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5.泡沫混凝土保温体系
泡沫混凝土现浇墙体主要特点:
(1)机械化高效的施工: 发泡,混合、输送一体化,垂直输送120米,水平输送800米,一般的建筑物只需一两个工作点即可完成整栋楼的浇注工程,每小时25立方的浇注能力使墙体浇注工效惊人,拿隔墙厚120mm为例,相当于每小时完成200平方米的墙体浇注,按每天10小时计,则每天可完成近2000平方米的墙体浇注。 (2) 免拆模板技术 免拆模板技术免去了繁琐的支模拆模工序,提高了墙体表面的平整度。 浇筑后的墙体龙骨与墙板由浇注的发泡混凝土连为一体,整体效果及墙体表面质量极佳,免去墙体抹灰工序,可直接刮大白、贴瓷砖等墙体表面装饰处理。
(3)重量轻: 传统建筑都是厚墙、肥梁、自重大。 泡沫混凝土的干体积密度为200-700kg/m3,相当于粘土砖的1/3-1/10左右。 普通混凝土的1/5-1/10左右,因而采用发泡混凝土作墙体材料可以大大减轻建筑物自重,增加楼层高度,降低基础造价10%左右。
(4) 保温性能好、 减薄墙体,节约使用面积10%左右:由于泡沫混凝土内部含有大量气泡和微孔,因而有良好的绝热性等。 导热率通常为0.09-0.17W/(m.K),其隔热保温效果比普通混凝土高数倍,20cm厚的泡沫混凝土外墙,其保温效果相当于49cm的粘土砖外墙。
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未见大面积应用到外墙保温,在屋面保温和地暖找平保温屋应用较多。
六、各建筑保温与结构一体化技术体系特点及应用简介
(一)、建筑保温与结构一体化技术之内置保温现浇混凝土复合剪力墙技术体系
1.内置保温现浇混凝土复合剪力墙技术体系代表体系有:河北石家庄晶达研发的CL体系:《复合保温钢筋焊接网架混凝土墙(CL建筑体系)》;河南郑州华亿研发的CCW体系:《混凝土保温幕墙体系》;清华大学研发的SW体系:《夹膜喷涂混凝土夹芯剪力墙建筑技术》;河北曼尚建材研发的SCS体系《点连式内置保温现浇混凝土复合墙体技术》;河南洛阳盛都研发的SD体系:《现浇混凝土内置保温墙体技术》;河南郑州德嘉丽研发的NBW体系:《现浇混凝土内置保温墙体技术》
2.现浇混凝土内置保温体系技术特点
B1\B2级保温材料可在内置保温技术体系里应用。 按照2015年5月1日实行的《建筑设计防火规范》GB-2014 6.7.3规定,当保护层厚度达到50mm厚时,可以使用耐火等级为B1级和B2级保温材料,当住宅建筑在建筑高度不大于100m时,在阻燃性能等级为B1的保温层外部设置厚度不小于50mm不燃材料防护层,使结构墙体、保温材料和防护层复合形成无空腔的复合墙体,仍能满足《建筑设计防火规范》BD-2014的要求,且不用防火窗和不设置防火隔离带措施。 解决了外墙选择适用A级材料的难题。 保温板外部50mm的混凝土保护层,通过国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心实验,连续燃烧四小时,背火一面平均升温30.9℃,没有发生垮塌。 为火灾突发事件抢救生命财产赢得了宝贵的时间。
复合墙体概念为燃烧性能等级为B1/B2级保温性能优异的聚苯乙烯泡沫塑料(EPS、XPS、GXPS)、PU等保温材料在建筑节能工程的应用打开的新的思路,内置保温复合剪力墙体系防护层为具有一定的强度和耐久性的钢筋混凝土。
防护层与主体结构的连接采用专业连接件,连接件将混凝土防护层、保温层与主体结构连接形成整体;连接件一般采用钢筋、型钢;连接件承受防护层、保温层的竖向作用、风荷载作用和地震荷载作用。
3.内置保温现浇混凝土体系的性能特点及优势
(1).保温隔热性能
能够达到国家规定的75%或更高的节能标准。 墙体两侧混凝土可对保温板起到良好的保护作用,使保温板与建筑物同寿命,避免或减少了保温体系在使用期间的维修或更换。
(2).防火性能
由于保温板夹在内外两层混凝土中间,使其不能接触明火。 经公安部消防部门与建设部门专家论证,墙体整体作法可达到4个小时耐火极限。
根据《建筑设计防火规范》GB-2014第6.7.3规定,当保温材料的燃烧性能为B1、B2级时,保温材料的墙体应采用不燃材料且厚度均不应小于50mm。 第6.7.7 除第6.7.3规定情况外,当建筑的外墙保温系统采用阻燃性能为B1、B2级的保温材料时,应在保温系统中每层设置水平防火隔离带。 内置保温现浇混凝土复合墙体保温层外设有50~60mm厚混凝土层,采用B1/B2级EPS、XPS、PU(PIR)作为保温材料能够满足GB-2014规定要求,规定范围内可以不用设置防火隔离带。
(3).抗震性能好
外层混凝土通过钢筋网架与主体结构混凝土连接,提高了墙体的抗侧力刚度,可增强了抵抗地震水平力的能力。
(4)施工进度快
由于墙体的钢筋网和保温板自工厂内生产,复合墙体施工时同时设置了保温层,减少了外墙外保温施工作业工序,提高了整体施工进度,缩短了整体工期。
(5)保温层外设有50~60mm的混凝土层,可满足外墙贴面砖的要求
(6)符合新型墙材政策,符合国家大力提倡的装配式建筑。
(7)符合建筑现代化产业政策,减少现场作业及环境保护
4.内置保温现浇混凝土复合墙体体系的设计要点
内置保温混凝土墙体建筑的结构设计按现行国家规范和标准要求执行。 设计时,将外层混凝土和钢筋焊接网架作为内层混凝土墙体上的荷载考虑,内层混凝土墙体参与主体结构计算,外层混凝土不参与主体结构计算。
内置保温混凝土墙建筑节能设计应符合我国各省的《建筑节能设计标准》及地区气候相适应,满足冬季保温和夏季隔热的设计要求,满足我国不同热工分区对外围护墙体保温、隔热节能标准的要求。
5.内置保温现浇混凝土复合墙体体系的施工要点
内置保温现浇混凝土复合墙体体系在施工阶段如何保证保温层的位置和外层混凝土浇筑质量时其技术体系能够达到预期目标的关键。
SCS点连式内置保温现浇混凝土复合墙体技术体系是由混凝土防护层、保温层、主体结构混凝土层组成的,混凝土防护层、保温层通过钢筋拉结件连接固定在主体结构上,作为荷载传至主体结构,实现保温与结构同寿命、保温与结构一体化;保温层至于混凝土防护层和主体结构混凝土层中间保护,提高墙体保温的防火性能,采用燃烧性能为B1、B2级的保温材料时,无须另设防火隔离带和防火窗,能够满足《建筑设计防火规范》GB-2014的要求;为外墙饰面提供了多种装饰面层选择。
(二)免拆复合保温模板体系
免拆复合模板体系应用技术采用B1级保温材料,外设薄保护层。 随着国家标准《建筑设计防火规范》GB-2014的颁布执行,其适用面受到很大的限制。
采用B1级保温材料,通过保温层外设置较厚的保护层和适当的构造措施,能够满足《建筑设计防火规范》GB-2014的要求。 适用于我国各省抗震设防烈度为8度和8度以下,采用免拆复合保温模板的房屋工程,建筑高度不宜超过100m。
免拆复合保温模板由保温层和面层在工厂预制成的复合板,保温层和面层可通过粘结或敷面制作,作为现浇混凝土构件面朝模板并使构件达到保温隔热要求。
面层与保温板粘结在一起或在保温层上直接敷面形成免拆复合保温模板,既可增强免拆复合模板保温模板和抗折强度,又作为保温层的外防护层。
为满足不同建筑及场所的防火要求,面层可根据需要选择薄面层或厚面层板材。 薄面层采用水泥板、硅酸钙板或聚合物水泥砂浆等各类砂浆类材料制作;厚面层采用内配钢筋网的轻质混凝土制作,混凝土强度等级不低于C20,保温层为XPS板、EPS板、PIR,复合保温层以玻璃丝绵等A级保温材料与XPS板、EPS板、PIR等B1级保温材料复合而成的构成。
免拆复合保温模板通过连接件在浇筑混凝土时与混凝土构件牢固连接在一起而形成的外墙保温系连接件为在浇筑混凝土作为模板体系的对拉螺栓,后期将外防护层与混凝土构件牢固连接在一起。
免拆模板保温体系由于厂家不同,施工质量有待提高,现山东、河南、河北等省建成建筑中已经有出现质量问题如裂缝、空鼓、渗漏、甚至脱落等安全隐患。
(四)EPS空腔模块型保温体系:
EPS空腔模块是用阻燃型聚苯乙烯颗粒加热发泡,通过EPS颗粒在模具内一次性加热成型工艺,模块周边具有十字或一字型的矩型插接企口,内外表面设有燕尾槽结构的聚苯乙烯泡沫塑料型材,代表产品有山东海容模块、哈尔鸿盛HS-ICF体系EPS模块等。
用HS-ICF体系EPS模块做外墙外保温具有良好的保温效果,经哈尔滨工业大学检测中心测试,达到65%以上建筑节能标准。 不仅为寒冷地区提供了有效的建筑外墙保温方式,还可以很好地解决了外墙粘贴面空腔、脱落等难题;不仅可以用于新建建筑,也可用于既有建筑的墙体保温改造。
(1)模块板表面与墙体表面的粘贴方式有了根本改进。 EPS模块保温建筑外墙摒弃了光面保温板空腔粘贴的传统做法,通过具有一定厚度和强度的粘结砂浆层与粘结面上带有燕尾槽的EPS模块之间的配合,可以保证EPS模块与墙面之间100%地密闭粘贴。 EPS模块的粘结面上有燕尾槽、左右及上下边有企口,所以模块与模块之间、模块与墙体之间有较好的机械咬合,接合紧密,从而不产生热桥,具有良好的保温效果,可以达到建筑节能65%标准要求,同时解决了空鼓、脱落等技术难题。
(2)模块密度大,相对厚度薄,与墙面100%粘贴,提高了建筑的耐久年限。 传统做法使用的EPS保温板的密度均小于20kg/m3,—般厚度在200px~250px左右。 德国建筑材料专家测试表明,EPS模块的密度达到30kg/m3时与保温效果成正比,因此,HS-ICF体系的EPS模块密度为30kg/ra3,而且厚度仅为100px~6cro。 由于密度大,保温效果好,厚度相对较薄,与XPS板相近。 HS-ICF体(3)模块与模块之间由平接变成企口相接,密闭性增强。 传统做法使用的EPS保温板,板与板之间是平接接口,有缝隙,有的还需用塑料钉固定,以增加板与墙面的结合。 而EPS模块保温建筑外墙,模块与模块之间是企口连接,无缝隙,密闭性增强,只需粘贴,不需打钉。
(4)施工工艺简单,进度快。
(5)适用范围广泛,不仅可以用于新建建筑,而且可用于既有建筑的墙体改造。
此种技术比较适合新农村建设,具有良好的保温隔热隔音效果,但中高层使用者偏少。
(四)墙体自保温体系
1.技术特点及应用简介:
采用保温性能优异的砌块、配套的砌筑砂浆和砌筑构造砌筑的墙体,内外表面可采用配套的抹灰砂浆粉刷,即能满足节能标准要求。
适宜的砌块有蒸压加气混凝土砌块(粉煤灰加气、砂加气)、泡沫混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块、混凝土空心砌块、烧结空心砌块。
该体系集保温结构一体化,保温与结构同寿命。
砌体自保温技术是一个体系,包括具有良好保温隔热性能的砌块、墙体砌筑构造、具有一定保温隔热的砌筑砂浆和墙体抹灰砂浆。 这些综合技术最终形成满足建筑节能对围护墙体的传热系数要求。 板材墙体同样要考虑板材本身的保温隔热性能、接缝以及与主题结构的连接构造。
《自保温混凝土复合砌块》JF/T407-2013
《烧结保温砖和保温砌块》GB-2011
《自保温混凝土复合砌块墙体应用技术规程》JGJ/T323-2014
《砌块墙体自保温体系应用技术规程》DBJ41/T100-2015 2016年1月1日执行
2.工程应用适宜条件
(1).框架结构、框架剪力墙结构外围护墙
(2).剪力墙结构填充墙(外墙、分户墙)
(3).低层建筑承重墙、隔墙
(4).墙体自保温是整套的技术体系,不仅仅需要力学性能和保温隔热性能良好的砌块,要使砌块墙体的传热系数满足建筑节能标准的要求,还必须采用适当的构造措施,并对冷桥部位进行处理。 外围护墙体避免不了一些导热性能较好的结构构件,使墙体出现冷桥(热桥),影响墙体的综合保温性能,对这些构件产生的冷桥必须采取措施进行处理。 在寒冷和夏热冬冷地区,砌块墙体中的钢筋混凝土梁、柱等热桥部位外侧应做保温处理,使热桥部位不结露。
砌体表面内外抹灰层在满足建筑功能的要求下,可采用保温砂浆,以增强墙体的保温隔热性能;同时应具有良好的抗裂性能和防水性能,保证外部雨水渗透到砌块墙体内,避免对墙体的力学性能和保温性能造成影响。
墙体自保温技术体系具有工序简单、施工方便、安全性能好、耐久、防火、耐冲击、综合成本低、便于维修改造和可与建筑物同寿命等特点。 与外墙外保温系统等保温技术相比较,自保温墙体体系在施工性、安全性、耐久性、经济型等方面具有显著优势。
(五)、泡沫混凝土保温体系
1.泡沫混凝土墙体应用相关标准
《现浇泡沫混凝土墙体技术规程》DBJ41/T091-2009
《泡沫混凝土》JG/T266-2011
《泡沫混凝如应用技术规程》JGJ/T341-2014
在实际工程案例中很少见到外墙全部采用现浇泡沫混凝土墙体案例,在此不再进行过多阐述。
目前河北已经出台文件《关于房屋建筑工程外墙复合保温板加强构造措施的通知》(冀建标〔2019〕2号)文,保定市2019年6月3日(市建科〔2019〕208号)与承德市2019年7月22日(明传电报承市建明电〔2019〕4号)随即出台了关于进一步加强建筑保温与结构一体化技术管理的通知。 文件中要求2018年6月以前取得河北省发布的外墙复合保温板工程建设地方标准的企业加紧对技术标准进行复审和修订,重点考虑建筑保温与结构一体化技术的安全性,优化建筑结构设计方案,宜推行墙体施工平整度高,易于控制的大模内置现浇混凝土或夹芯保温现浇混凝土等构造技术。
本文为总结归类,希望给大家一些建筑保温与结构一体化技术的认识起到一点点帮助,有引用不当之处、错误或不准确的地方请批评指正。
标签: 增强混凝土的刚度 使其不易变形 钢筋网可以增加混凝土的刚度
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