新型塑料建筑模板在建筑工程中的应用探究论文_董燕周,赵凯,晏子健

新型塑料建筑模板在建筑工程中的应用探究论文_董燕周,赵凯,晏子健

中建八局浙江建设有限公司

摘要:国内出现一种粉色或浅蓝色塑料模板,这种模板可以多次周转使用(比普通胶合板周转次数多达10倍以上),旧模板清理干净、粉碎后可以重新回炉再次生产出同类型模板,减少木材使用量,响应国家绿色施工号召。

关键词:新型塑料建筑模板;建筑工程;应用

引言

众所周知,建筑模板在建筑物中至关重要,它的总成本在工程造价中相对较高,建设周期占总工期的一半,模板选择的好坏关系到工程项目的总成本、总质量,对其外观结构呈决定性作用。新型塑料模板在我国的应用仍处于探索期,塑料建筑模板是在消化吸收欧洲先进的设备制造技术和半高的加工经验基础上,坚持以先进的产品和工艺技术,通过高温200℃挤压而成的复合材,有较好的力学性能和电绝缘性能。能满足各种长方体、正方体、L形、U形的建筑支模的要求,其使用的各种规章规范有待进一步完善。

1塑料建筑模板类别

1.1PVC建筑塑模板

①有类似木材的二次加工性:可锯、可刨、可钻、可钉、可粘、可螺丝固定;

②光洁度、平整度、承重度、抗冲击度(试验在12m高度扔下整张3m2,重23kg的板材,着地后无破损、无变形)、抗变形度、抗氧化度、握钉力强(钉不碎、不裂、不炸)、拉伸、抗断裂弯曲、弯曲变形应力等性能都优于其他类模板;具有整体强度高、刚性好、硬度高、韧性强、夏天无软化、冬天无脆性(在-50~75℃内可正常使用);

③可露天摆放(耐候性强)、抗菌性强、防雾性强、具备防腐蚀、防潮湿性能,不必特殊防护(特别适用于高层、地下工程和潮湿环境中使用)、防白蚁、防虫蛀、防鼠咬、防火、防紫外线、防电、隔热保温;

④支拆模轻便,施工操作及搬运安全可靠,劳动强度低、节约人工、施工效率高。

1.2组合式带肋塑料(PC)模板

1)组合式带肋塑料模板可在地面直接拼接,然后进行整块安装,减少了拼接缝时间;模板一次安装后,大部分板块不需要拆分,清理后直接倒运至下一施工段,安装时方便快捷。

2)组合式带肋塑料模板本身材质较轻,板块体量适宜,流水作业时可直接由人工进行搬运,减少了传统模板在倒运过程中造成的损坏和人、材、机的消耗。

3)组合式带肋塑料模板由厂家按模数直接加工成型的螺栓孔,在施工时孔帽可自由拆卸,任意使用;相较于其他定型模板,塑料模板的组合形式更为灵活,不受尺寸、部位限制;而相较于传统木模板,组合式带肋塑料模板不存在繁琐的开孔和封堵工序,且易造成漏浆等质量缺陷的风险。

4)组合式带肋塑料模板的背肋呈网格状,保证板面质量小的同时强度又很高;支撑体系不受限制,可采用独立支撑,整体施工较为简便,拆装快速。

2新型塑料建筑模板在建筑工程中的应用

2.1 PVC塑料模板施工

2.1.1 PVC结皮发泡塑料模板

新型的PVC结皮发泡复合塑料模板利用PVC为原材料,加入发泡剂,经过熔融、挤出、模压成型而得,由于具有发泡结构,降低了模板的质量,制品质轻且强度高。采用聚氯乙烯为原材料、加入钙粉、发泡剂、发泡调节剂、抗冲击改进剂、润滑剂等,采用常规的发泡工艺制备PVC发泡塑料模板,最终制得的产品邵氏D硬度高达65,冲击强度为17kJ/m2,维卡软化温度为75℃,性能优异,高于普通的PVC塑料模板,并且加工过程简单。

PVC结皮发泡塑料模板浇注的混凝土性能明显优于钢模板和竹胶板,一方面是因为混凝土固化时需大量的水分,而制成结皮发泡结构的PVC塑料模板表面几乎不吸水,可保证拆模前混凝土进行更加充分的水化反应,另外PVC结皮发泡塑料模板的导热系数极低,被包覆在模板内的混凝土具有适宜的温度,促进了水化反应的进行;另一方面是因为PVC结皮发泡塑料模板表面具有致密的硬壳结构,就在浇注完成后的混凝土结构表面形成了平整且致密的水泥外壳,极好地保护了中心混凝土和钢筋结构,减少了混凝土结构的腐蚀。

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2.1.2柔性PVC塑料模板

在建筑工程中,通常具有一些曲面结构,例如桥墩、弧形墙、圆塔等,就必须使用曲面模板,传统的木模板和钢模板结构都能够用作曲面施工,但是施工过程繁琐并且效率低,如果能够对PVC塑料模板进行改进,制备出可变形的PVC塑料模板,用于曲面结构,就可以充分发挥PVC塑料模板的潜能,降低曲面结构施工的难度。采用柔性玻璃钢制备了柔性模板,将其用于建筑施工中,获得了极大的成功,尤其对于曲面工程,浇筑形成的混凝土表面更加平整,也更便于安装和拆卸;并且柔性玻璃钢模板之间可实现无缝拼接,平整度较高,拆模后不会损害混凝土结构的外观形貌。

对可变形PVC塑料模板进行ANSYS有限元分析,制造尺寸为1200mm×400mm×18mm的可变形PVC塑料模板,对其施加面载荷,以0.5kN/m2的匀速增加载荷,一直到模板被拉断,此时的拉应力为41.77MPa,通过计算得到面载荷为7.5kN/m2,按照同样测试方法,对同样尺寸的胶合板进行测试,面载荷为6.96kN/m2。可看出,可变形PVC塑料模板的承载力大于胶合板,证明采用这种方法制得的可变形PVC塑料模板能够满足建筑施工的需求。碳纤维的弹性模量为3×1011Pa,远高于聚氯乙烯的3.87×109Pa,但是由于不同的碳纤维之间相隔距离较大,因此对可变形PVC塑料模板的力学性能提高有限,甚至可能会产生应力集中的缺陷。

2.2带肋塑料模板施工

2.2.1底板及导墙模板安装

腋角模板为45°斜角,使用木模板加工拼装比较废料且周转次数少,耗费人力、物力较大。宜采用周转次数较多且施工方便的定制异形钢模板;钢模板应提前绘制加工图纸,由厂家直接加工成型,侧面留孔,安装时采用配套六角螺栓、螺母连接,保证模板拼缝的严密性。腋角也可以采用定制成型的塑料模板,但需由厂家提前依据实际尺寸制作模具并加工。导墙采用定制异形钢模板配合塑料模板使用;钢模板用木方作背楞,主龙骨采用2道48钢管。方钢背楞及钢管伸出长度超过止水钢板位置(止水钢板开口方向朝向有防水做法的一面,无防水做法时朝向外墙,下同),顶部采用螺栓拉紧,下部用钢管配U型托进行支撑。导墙斜撑支设距离≤3道螺栓间距,底板处可适当设置埋件(焊接于非受力钢筋),拆模后再切除。导墙止水螺栓将作为墙体模板的底部支撑,安装位置必须准确,水平方向保持一致。

2.2.2墙体模板安装

墙体模板安装前应清除导墙处插筋上的浮浆,施工缝处切割整齐;根据标高线检查底板标高是否准确、导墙垂直度是否符合要求;高出部位可适当凿除面层混凝土,较低或不平整的部位垫上木楔,保证墙体模板安装的起始线准确。塑料模板不需要涂刷脱模剂,安装前需将模板表面清理干净。严格按照配模图进行组拼,标准板块可在平地先拼装完成,板面不宜过大,用回形销连接牢固后整块竖起立成侧模。模板四角拼接处≥4个回形销,安装时用小铁锤轻轻敲紧;板块拼缝应粘贴密封条,防止漏浆。墙体应先安装一侧模板及横背楞;根据穿墙螺栓位置抠掉模板上螺栓孔的封堵帽,穿入螺栓杆,对称安装另一侧模板及横背楞;吊线坠调整两侧模板垂直度穿墙螺栓的纵向间距及位置,再安装两侧竖背楞,用钢尺测量墙体间距符合设计要求后,拧紧螺栓自由端的螺母。安装背楞和对拉螺栓时须用力得当,过紧会引起背楞弯曲变形,过松则在浇筑混凝土时易造成胀模现象。

2.2.3支设斜撑

墙体模板安装完成后,对板面垂直度、墙体间距、顶板底标高进行全数检查,并校正;符合规范要求后,支设斜撑,斜撑间距依据结构尺寸可适当调整。墙体模板采用塑料模板厂家的配套斜支撑,支撑头自由端可调节长度和支设角度;支撑头可固定在背楞的穿墙螺栓位置,或直接与板面垂直支设;施工时尽量保证墙两侧对称支撑。

2.2.4搭设支撑架

模板支撑体系选择:跨度>1m的水平结构模板采用轮扣式支撑架(由带有轮盘的钢管立杆、带有插头的钢管横杆以及可调顶托组成),步距应≤1.8m。跨度<1m的顶板可采用独立支撑或钢管配U型托支撑。

2.2.5顶板模板安装

墙体模板安装完成后,由两侧阴角向中间依次拼装顶板模板。安装前调整支撑架顶部自由端U型托高度,达到横向水平、纵向坡度满足设计要求。安装纵向方钢龙骨,方钢应放置在U型托正中间,随安装随检查标高(顶板标高-横龙骨厚度-塑料模板厚度)及平整度;再布置水平横向方钢龙骨。墙模与板模阴角连接时,阴角模应压在墙模之上;墙体顶部尽量采用小块收尾,以便拆卸。顶模应从角部开始,依次拼装标准板块,直至塑料模板全部拼装完成,用红外线检查板底是否水平,调节支撑架每根立杆顶部U型托及方钢龙骨,直至板底的水平极差符合要求。板底横、纵龙骨应平整,支撑架应垂直、无松动。

2.2.6伸缩缝模板安装

伸缩缝处有防水要求的结构之间采用橡胶止水带,两侧夹嵌缝材料,没有防水要求的内墙直接采用嵌缝板材封堵,缝两侧填密封膏。伸缩缝处结构分为先施工段和后施工段;前一段施工时,塑料模板在结构转角处采用阳角模进行拼接,外侧安装2道对拉螺栓,空隙用木楔塞紧;橡胶止水带与塑料模板之间夹木条或木楔,固定止水带位置同时防止漏浆。

结语

随着我国综合国力的不断提升,人们的生活水平不断提升,现阶段人们对建筑物的要求不再局限于单一化,对房屋质量的要求也明显提升。随着房屋建造受到越来越多的关注,模板材料的应用成为了比较热门的研究点。为了适应社会的发展,满足人们的要求,新型塑料模板受到重视,它能有效降低原料使用,后期具有十分广阔的发展空间。大量的实践证明,在房屋建造阶段,利用先进的安装技术及质量较好的塑料模板材料可提升建筑物的整体质量。

参考文献

[1]冯波.基于房屋施工的模板技术应用问题及对策分析[J].建筑,2014(22):151.

[2]周海磊,钱聪.基于房屋施工的模板技术应用问题及对策探讨[J].房地产导刊,2014(5):374.

[3]杨江涛.浅谈房屋工程施工新技术的应用[J].四川建材,2015(2):203.

论文作者:董燕周,赵凯,晏子健

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期

论文发表时间:2018/12/5

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