現代混凝土構件的預制技術與實踐
作者:朱永明 上海城建物資有限公司
隨著近年來國內裝配式建筑的快速發展,以裝配式為理念的各種建筑形態也層出不窮,但目前階段特別是在民用建筑中,鋼筋混凝土結構還是占到了絕對的主流。作為裝配式混凝土結構建筑的主要部件——混凝土預制構件的設計、生產、供應、質量乃至后期的維護保養也越來越引起了大家的重視。
混凝土預制構件并不是新的產品,20世紀50—80年代在我國也曾經風行一時,但隨著社會的發展,人們對美好產品的需求以及建造方式的改變,給混凝土預制構件也提出了新的要求,比如:預制構件不光要滿足建筑和結構的要求,還要同時滿足施工的要求、設備安裝的要求、美學的要求、節能的要求等等,社會對裝配式建筑混凝土預制構件的要求也越來越高。另一方面,隨著近年來材料科學和混凝土加工工藝的發展,混凝土預制構件可以呈現出以前難以想象的各種形態,比如:可以透光、可以彎曲、可以保溫甚至可以發電,也給裝配式建筑的多樣性提供了可能。
預制構件各種形態
本文就現代混凝土構件的預制技術,從預制構件的飾面、造型、材料以及功能進行梳理和圖片展示,為全行業實現“創新預制混凝土技術 助力高質量工程建設”這 一目標,提供發展過程中的研究成果和實踐依據。
一、預制構件飾面更加豐富化
1. 面磚飾面
在面磚飾面預制構件加工中,一般需采用反打一次成型工藝,即先要根據構件飾面分布圖紙將飾面劃分成合理的單元,再根據此單元來制作面磚套模具,將面磚制成面磚套件,在構件模具拼裝完成后,將面磚套件鋪設在模具上,然后再按工藝成型構件,脫模后清洗構件面磚表面即可。
預制構件面磚飾面
2. 石材飾面
在花崗巖石材飾面預制外墻板生產中,一般也是采用反打工藝。花崗巖厚度一般采用2.5~3.0cm,由于花崗巖石材的多孔結構,為了防止混凝土中的堿性物質滲透至石材表面而引起表面污染,石材背面需做封閉處理,同時為增強石材和混凝土的結合強度,需在石材背面打45度斜孔,安裝不銹鋼卡鉤,卡鉤數量應通過試件拉拔及剪切試驗確定。
預制構件石材飾面
3. 涂料飾面
在涂料飾面構件加工中,一般是構件完成后再進行涂料涂刷,涂料一般分外墻防水涂料和金屬漆涂料,對外墻防水涂料而言,因涂層較厚,對混凝土構件表面要求不高。而金屬漆涂料因涂層較薄且有金屬質感,構件表面稍有不平整,上涂料后馬上就能反映出來,影響外觀效果。在生產過程中要特別注意表面的平整度和拼縫質量,同時對產品的修補質量也有更高的要求。
預制構件涂料飾面
4. 露骨料飾面
水洗也稱緩凝技術,通過緩凝劑的涂刷,使混凝土表面形成水泥緩凝層,待構件養護后,通過高壓水沖洗,使混凝土表面露出骨料。
噴砂技術,通過高壓噴丸在混凝土表面進行噴沖,使混凝土表面水泥漿體部分剝落,露出骨料。
5. 造型飾面
造型飾面一般通過特殊橡膠成型各種造型作為底模。通過混凝土澆搗成型后,脫去橡膠模而在混凝土表面留下各種造型,在生產過程中,應使用特制的脫模劑,同時嚴格控制養護溫度,注意橡膠模的清潔和維護。
二、預制構件造型更加個性化
隨著建筑師對建筑造型個性化的追求,而有些形態和造型已無法通過現場現澆來滿足,只能采用工廠化預制,但在構件加工中,基于混凝土材料特性和模具特點,有些造型也很難用傳統方式來加工,如曲面、無脫模斜度等。因此我們一般采用復合模具技術,采用特制橡膠模來保證構件的造型,用鋼模來保證模具的強度和剛度,從而實現各種造型構件的生產。


造型構件項目應用
三、預制構件材料更加多樣化
1. 再生混凝土構件生產技術
隨著國家生態環境保護力度的加強,天然資源開采已受到限制,工業和建筑廢棄物的利用越來越受到重視,再生骨料混凝土的應用也越來越廣泛,早在2010年上海世博會的滬上生態家已使用再生骨料混凝土。
但再生混凝土—直未應用于預制構件領域。我們和同濟大學聯合開發再生骨料混凝土預制構件,通過梁板抗彎、剪切等試驗,證明其受力性能等和普通混凝土基本一致。
再生混凝土預制構件
2. 超高性能混凝土構件生產技術
超高性能混凝土構件項目應用
3. 高性能混凝構件生產技術
高性能混凝土構件
四、預制構件功能更加多元化
1. 預制構件信息化應用技術
目前還可以在預制構件內埋設各種電子元器件,實時檢測、傳輸構件的應力應變情況,大大方便了建筑的維護和監測。
預制構件內埋設各種電子元器件(右)
2. 光伏一體化構件生產技術
太陽能光伏建筑一體化(BIPV)是將光伏發電與建筑物相結合,在建筑物的外圍結構表面上布設光伏器件產生電力,從而使“建筑物產生綠色能源”。因其結合了建筑美和光伏利用的諸多優點,因而成為了一種非常先進的高新技術,在全世界廣泛流傳,也將成為光伏應用領域的新趨勢。
光伏一體化構件
3. 保溫一體化構件生產技術
保溫一體化構件
4. 透光混凝土構件生產技術
透光混凝土構件
結束語
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