一种ECC免拆模板、基于该模板的混凝土梁的制作方法

本实用新型属于建筑材料施工技术领域，特别涉及一种ecc免拆模板、基于该模板的混凝土梁。

背景技术：

在目前的土木工程领域内，大部分混凝土结构的浇筑模板都是木模，而木模的周转率极低，造成严重的浪费，这种浪费又会加重环境污染和社会经济损失等负面影响；现阶段铝模和钢模的推广应用有效缓解了木材资源的浪费和供给紧张的状态。但是，铝模和钢模的成本较高，在周转过程中同样也会出现损耗。另一方面，这两种模板都需要进行拆模，工序较为复杂，而且占用施工场地，影响施工进度。因此，免拆模板的开发、推广和应用，不论从模板行业出发还是对推动整个绿色建筑发展上来讲，都有着良好的经济效益、社会效益以及广阔的市场前景。

当前国内外在免拆模板方面都取得了一定的进展和成果，这些免拆模板各有优点和不足：

（1）钢筋混凝土类免拆模板发展较为成熟且较为经济，但该种梁模板自重大，运输安装不便，将受力筋安装于预制模板内，易造成叠合构件的整体性不足；

（2）压型钢板类免拆模板重量轻、安装快速、施工质量好，但其抗火性能弱，造价高，整体性难以保证；

（3）纤维类免拆模板是当前免拆模板发展的方向，利用模板内纤维代替传统配筋，以增强梁模板的力学性能，但纤维类免拆模板研究起步晚，目前发展还不成熟；

（4）免拆模板技术创新不足，免拆模板要既能做到为结构提供附加功能，也能为结构提供强度，保障延性，保护内部钢筋等作用。国内免拆模板大部分技术创新集中在复合材料与混凝土的组合结构上，但是这样设计既成本昂贵，又将frp材料暴露在环境中，加速frp材料老化受损。另外一类免拆模板-短纤维水泥基材料尽管降低了成本，但是此种免拆模板对结构增强效果有限，达到使用强度时所需的厚度较大，造成运输、施工不便。亟待开发一种新型免拆模板，做到使用性，功能性和经济性；

ecc是一种经系统的微观力学设计,在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性的一种纤维增强水泥基复合材料。但是现阶段ecc材料的成本价格远远高于普通混凝土，导致该材料只能用于结构的关键部位。已有文献研究表明ecc是制作混凝土模板的理想选择，采用ecc材料作为混凝土结构的免拆模板可以大大改善结构的抗裂承载力、延性、耗能和裂缝形态。

ecc免拆模板是将cfrp网格和ecc结合而形成的cfrp网格增强ecc，这种结构形式可明显改善材料的韧性，提高材料的控裂能力，使裂缝开展更为细密，实现对混凝土裂缝的无害化分散，同时获得更高的承载能力，解决传统frp片材加固方法防火性差、蒸汽渗透性差且易剥离的问题，以及传统水泥基材料易开裂、延性差等缺点。

基于以上背景，本专利提出了一种免拆ecc免拆模板、基于该模板的混凝土梁，采用高延性、高抗拉性能的ecc免拆模板作为结构内部混凝土的浇筑模板，既可减少模板用量，又能在降低施工成本的同时对内部结构起到较好的防护作用，从而达到控裂和提高结构性能的目的。

技术实现要素：

本实用新型目的是利用ecc材料的特性设计制作一种免拆除永久性ecc混凝土模板、基于该模板的混凝土梁及其施工方法，本实用新型为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种ecc免拆模板，包括模板本体，在模板本体内设有内置增强层，所述模板本体由水泥基复合材料制作而成，模板本体外侧面为光面，模板本体内侧面为光面、凿毛面、凹凸面或者喷砂面，内置增强层为钢绞线网格、纤维网格、frp网格、均布的frp筋或者钢筋；模板本体呈u形，即包括底板、与底板两侧一体成型垂直连接的侧板。

优选的，底板厚度不小于被制作梁体高度的1/25且不小于10mm。

优选的，内置增强层的增强材料间距范围为20mm~60mm。

优选的，内置增强层的增强材料的尺寸为：frp网格的控制厚度为4mm~12mm，frp筋的直径为8mm~22mm。

优选的，水泥基复合材料的强度大于被制作梁体混凝土强度。

基于如上所述的ecc免拆模板的混凝土梁，包括ecc免拆模板和浇筑于该ecc免拆模板内部的配筋混凝土，所述配筋混凝土为普通钢筋混凝土、frp筋混凝土梁或者钢筋-frp筋混合配筋混凝土。

本实用新型所具有的有益效果为：

（1）ecc免拆模板在支模混凝土浇筑后本身不拆掉而作为混凝土结构组成的一部分，能达到防水、保温、隔热、隔音、提高耐久性、减少周转次数等目的，可以节约工程施工量，降低钢、木模板的使用，节约了钢材及森林资源，同时缩短工期提高建造效率，减少了现场浇筑量，并降低噪音，有利于环境保护，实际情况表明，ecc免拆模板作为建筑模板的综合成本要远低于循环模板，因此ecc免拆模板的研究具有重要意义。

（2）ecc免拆模板不仅可以作为施工模板，而且为内部结构增加了质密且韧性良好的永久性外部保护层，还可以提高结构的抗剪抗弯承载能力和变形性能，从而达到控裂、增加结构安全性和可靠性的目的。

（3）ecc免拆模板能与后浇混凝土有较好的界面粘结，能有效将外荷载均匀传递给内部结构，减轻应力集中，有效提高结构受力性能。

（4）ecc免拆模板，不仅具有一定的抗弯性能以及拉伸性能，能够提高结构的整体力学性能，例如，抗疲劳、抗冲击性能等，而且还具有较好的耐腐蚀性，绝缘性等保护钢筋混凝土结构。另外，板材本身较为轻薄，便于施工，免拆设计也极大的加快了施工进度。

（5）由于ecc免拆模板在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性，能够自适应梁体本身由于热胀冷缩变化，因而从外部是看不到裂缝的，给公众以可靠安全感。

（6）特别能够克服frp筋混凝土梁在正常使用情况下的在正常服役状态下就出现较大裂缝、挠度大以及结构容易出现脆性破坏等缺点，并且能充分发挥frp筋作为受拉筋的超高抗拉性能。

（7）ecc免拆模板在支模混凝土浇筑后本身不拆掉而作为混凝土结构的一部分，不仅承担荷载还具有一些特殊功能如保温、隔热、增加混凝土结构的耐久性等，使用其进行梁制作时具有施工工序简化、操作简便、改善劳动条件、节约模板支拆用工量和加快施工进度等优点。实际情况表明，ecc免拆模板作为建筑模板的综合经济和时间成本要远低于循环模板。

附图说明

图1为ecc免拆模板的立体结构示意图；

图2为u型模板本体的立体结构示意图；

图3为ecc免拆模板混凝土梁的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

如图1和图2所示，一种ecc免拆模板，包括模板本体1，在模板本体1内设有内置增强层4，所述模板本体1由水泥基复合材料制作而成，模板本体1外侧面5为光面，模板本体1内侧面3为光面、凿毛面、凹凸面或者喷砂面，内置增强层4为钢绞线网格、纤维网格、frp网格、均布frp筋或者均布钢筋；模板本体1呈u形，即包括底板7、与底板7两侧一体成型垂直连接的侧板6。

作为优选的方案，底板7厚度不小于被制作梁体高度的1/25且不小于10mm；内置增强层4的增强材料间距范围为20mm~60mm，内置增强层4的增强材料的尺寸为：frp网格的控制厚度为4mm~12mm，frp筋的直径为8mm~22mm，内置增强层4的增强材料具体指钢绞线网格、纤维网格、frp网格、均布frp筋或者均布钢筋。

水泥基复合材料2的强度大于被制作梁体混凝土强度，从而在与梁体融为一体的同时还可以对梁体进行保护作用。

如图3所示，一种基于如上所述的ecc免拆模板的混凝土梁，包括ecc免拆模板和浇筑于该ecc免拆模板内部的配筋混凝土，所述配筋混凝土为普通钢筋混凝土、frp筋混凝土梁或者钢筋-frp筋混合配筋混凝土。

上述ecc免拆模板的混凝土梁的施工方法，包括如下步骤：

步骤a：将由ecc免拆模板围合而成的浇筑框架8安装到位；

步骤b：在浇筑框架8内放入钢筋笼11，然后进行分层浇筑混凝土10，并逐层振捣均匀；

步骤c：将露出的梁表面9抹平，然后覆膜养护；

步骤d:待达到拆模强度后进行辅助膜的拆除从而制作出模板梁体一体式混凝土梁；其中辅助模主要指除ecc免拆模板之外的为了养护而覆盖的辅助模。

为了使得ecc免拆模板与浇筑的混凝土具有更佳的结合度，在浇筑混凝土之前在ecc免拆模板内侧面涂刷一层环氧树脂。

与现有技术相比本实用新型具有的有益效果为：（1）ecc免拆模板在支模混凝土浇筑后本身不拆掉而作为混凝土结构组成的一部分，能达到防水、保温、隔热、隔音、提高耐久性、减少周转次数等目的，可以节约工程施工量，降低钢、木模板的使用，节约了钢材及森林资源，同时缩短工期提高建造效率，减少了现场浇筑量，并降低噪音，有利于环境保护，实际情况表明，ecc免拆模板作为建筑模板的综合成本要远低于循环模板，因此ecc免拆模板的研究具有重要意义。

（4）ecc免拆模板不仅可以作为施工模板，而且为内部结构增加了质密且韧性良好的永久性外部保护层，还可以提高结构的抗剪抗弯承载能力和变形性能，从而达到控裂、增加结构安全性和可靠性的目的。

（5）ecc免拆模板能与后浇混凝土有较好的界面粘结，能有效将外荷载均匀传递给内部结构，减轻应力集中，有效提高结构受力性能。

（4）ecc免拆模板，不仅具有一定的抗弯性能以及拉伸性能，能够提高结构的整体力学性能，例如，抗疲劳、抗冲击性能等，而且还具有较好的耐腐蚀性，绝缘性等保护钢筋混凝土结构。另外，板材本身较为轻薄，便于施工，免拆设计也极大的加快了施工进度。

（5）由于ecc免拆模板在拉伸和剪切荷载下呈现高延展性，能够自适应梁体本身由于热胀冷缩变化，因而从外部是看不到裂缝的，给公众以可靠安全感。

（6）特别能够克服frp筋混凝土梁在正常使用情况下的在正常服役状态下就出现较大裂缝、挠度大以及结构容易出现脆性破坏等缺点，并且能充分发挥frp筋作为受拉筋的超高抗拉性能。

（7）ecc免拆模板在支模混凝土浇筑后本身不拆掉而作为混凝土结构的一部分，不仅承担荷载还具有一些特殊功能如保温、隔热、增加混凝土结构的耐久性等，使用其进行梁制作时具有施工工序简化、操作简便、改善劳动条件、节约模板支拆用工量和加快施工进度等优点。实际情况表明，ecc免拆模板作为建筑模板的综合经济和时间成本要远低于循环模板

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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