预制混凝土模板的

预制混凝土模板的研究摘要:主要介绍了水泥材料制成的混凝土模板的优点、模板的型号设计、生产组合方式,并对这种模板进行了抗折试验,根据有限元建模分析得出了浇筑梁时,侧模板的最小支撑距离。关键词：混凝土模板;技术要点;生产组合;有限元;最小支撑距离1.优点本课题的技术要点是在建筑结构施工中，用水泥材料制成的混凝土模板取代木模板。以下将对技术要点进行详细阐述:1.1预制混凝土模板是以水泥作为胶结料，用几种材料组合的砂浆制成模板。这种模板,不仅生产工艺简洁制造成本低廉，而且可塑性很强，几乎可以满足民用建筑所有模板的需求。1.2制造模板的材料是水泥制品材料，使用对象也是水泥制品材料。它们同属一个材料品种，物理性能指标和物理变化都是完全相同的。所以模板和混凝土结构之间的亲和性较好,固态结合稳定。1.3使用本模板,施工现场的施工工艺就简化了，因为制造模板的工程已全部在工厂完成，模板运到施工现场,由专业人员进行组合装配。当混凝土结构达到设计强度后仅需拆除支撑和夹具，模板不需要拆除。这样就节省了拆除模板的人工。1.4本模板没有改变混凝土结构的截面面积，不影响结构的设计荷载。它只是结构表面的一层保护层。由于这个保护层和基层是榫槽构造，所以保护层不会脱落。模板的作用有两个:在浇筑建筑结构的混凝土的时候,起到了模板的作用;当建筑结构的混凝土自身有了强度以后，模板的作用就演变成建筑结构表面的保护层或装饰层。这样就省去了建筑结构表面装饰的人工费和材料费。并且模板表面十分光洁，不需要对建筑结构的表面进行处理。2.产品的规格型号设计建筑结构的组成主要有三个部分:混凝土柱、梁、板。混凝土模板也是三个系列:柱模板、梁模板、板模板。有了这三种模板，基本上满足了当前民用建筑的需求。因为民用建筑结构的组成部分主要有三个部分:柱、梁、板。2.1模板定型：模板的定型是根据使用性能决定的。模板要有效的抵抗在浇筑混凝土的过程中所产生的张力和侧压力,所以其厚度、宽度、长度是几经试验后确定的。2.2模板的厚度确定:板宽≤500毫米的板厚为10毫米，板宽≥500毫米的板厚为13毫燕尾槽厚度统一为4毫米。见示意图1（图中①为板基层②为燕尾槽）。确定模板的规格型号要服从一个前提:方便安装和操作。每块模板的重量必须在30KG以内。模板重量是由几何尺寸决定的,而模板的几何尺寸的是由建筑结构的几何尺寸决定的。3．配方及生产方式模板要和建筑结构的混凝土相结合，而且结合以后不再分离，这就要求两种材料是同一性质的。配方是根据产品的使用过程和使用性质决定的。模板在使用初期需要承受相当大的冲击压力。因为在浇筑建筑结构的混凝土的时候，均需要用插入式振动泵对混凝土进行振动，这时就会产生很强的张力和侧压力。所以模板的设计强度必须满足这些要求。本配方就是依据同种同性以及满足以上强度要求的原则设计的。3.1产品配方及原料（配方及原料属于申请专利内容,暂不公布）3.2生产工艺。生产工艺是保证模板质量的一个非常重要环节。原材料的选定、配方的确认和计量，以及原料的混合时间等等，都是十分重要的工艺程序。只有保证了这些程序的准确性才能有效的保证质量。而合理的生产线及机械设备是以上各种要求的基本保证。下面是生产工艺的具体规定：根据配方，将水泥等材料进行充分的轮碾式干混，目的是使各种原料均匀地混合在一起不产生偏夕现象。同时排除一部分原材料中的空气，使砂浆料在浇筑产品时保证其密实性。搅拌的时间一般在5分钟以上。当干料混合充分后,加入水再进行轮碾式强制搅拌，这个环节需要4--5分钟。搅拌好的料浆定量平铺在专用模具上并括平。再将模具放置在专用辊式成型压力机上进行辊压，拆除模框以后进行静停养护（不能使用振动机械，因为振动成型会导致纤维和粗颗粒偏夕）。当养护至12-16小时后（依照天气情况决定时间），根据模板的初凝强度，即可进行模板表面的燕尾槽加工和拉毛处理。燕尾槽是本技术的关健技术。然后进入水养护和温养护。当模板强度到设计标准后，再进行加工模板的拼装企口和连接企口,再分类编号码垛。至此模板在工厂的生产程序全部完成，成为待出厂产品。4．模板的组合方式模板是在工厂按照委托方的建筑施工图制作完成的,然后运到施工现场进行组合装配。分别见示意图。1.混凝土柱模板的组合方式(2);2.凝土梁模板的组合方式(3);3.混凝土板模板的组合方式(4)5．模板的抗折强度实验和模板的受力分析5.1模板的抗折强度实验将模板所用的材料做成不同的试块,并充分养护,再进行抗折实验.(1)尺寸为40mm×15mm×80mm和40mm××150mm的试块预载：；试验速度：表1测试结果NrFmaxNFBreakMPaa0`b0S019866.5215.139.62598.2628835.1515.839.9630.42310306.9914.7240.2591.7448345.0815.739.92626.7459335.9715.0840.22606.5264625.8914.8240.1594.2876567.8015.3240.1614.33表2数据统计N=7FmaxNFBreakMPaa0`b0S0x8266.2015.2240.01608.90s2010.9810.41250.211615.4824.3715.832.710.532.54(2)尺寸为40mm×15mm×100mm的试块:预载：；试验速度：表3测试结果NrFmaxNFBreakMPaa0`b0S016175.5414.539.56573.6228506.4315.5640.52630.4938657.1914.7840.38596.8245805.3714.2239.4560.2758827.3214.8239.54585.98表4数据统计N=7FmaxNFBreakMPaa0`b0S0x7596.3714.7839.88589.44s1480.9030.50050.526326.7119.4514.173.391.324.535.2模板的受力分析因为混凝土模板是脆性材料,侧压力过大会导致混凝土模板开裂,所以应控制混凝土模板的支撑间距.浇筑混凝土时，如何保证模板不产生大的位移，如何让模板不开裂，是本课题的难点。选用截面尺寸是300mm×500mm的梁。在浇筑梁时，先采用整块钢板把底模托住，然后再加支撑，将钢板和侧模同时支撑住。这样浇筑混凝土时，冲击力、混凝土与模板的重力以及振捣力传给底模的力都由钢板来承受，所以不需要考虑底模的受力和变形。这样就可以将模型简化为只考虑侧模的受力和变形。由于每块侧模大小一样，而且是在每块模板中等间距的加支撑，所以每两个支撑之间，模板的受力和变形都是一样的，这样又可以将模型简化为考虑两个支撑之间的模板的受力和变形。本文用有限元模拟了梁的浇筑时，模板的受力与变形情况。在模拟模板的本构关系时，采用了多线性等强硬化模型。6．结论本模板与其它模板相比,生产工艺简单,适用性广,成本低廉