[发明专利]一种压型钢板-磷石膏-硅酸钙板组合楼板及其制作方法

说明书

本发明公开了一种压型钢板‑磷石膏‑硅酸钙板组合楼板及其制作方法；它是将压型钢板及C形连接件按照设计要求进行下料，利用自攻螺丝将C形连接件安装在压型钢板的顶面上；待所有C形连接件安装完毕后，将带C形连接件的压型钢板安装在楼面梁上，随后浇筑磷石膏浆体；待磷石膏浆体成型后，并达到设计所要求的强度及含水率后，利用硅酸钙板安装专用螺丝将硅酸钙板安装在C形连接件的顶面。该组合楼板发挥磷石膏填充性能，降低压型钢板屈曲破坏风险；发挥磷石膏的强度性能，提高楼板的承载能力及变形能力；发挥磷石膏保温隔热及耐火性能，提高楼板的热工性能及防火能力；此外，磷石膏在楼板中的运用还可为磷石膏资源化利用开辟一条新的方向。

技术领域

本发明属于建筑工程施工技术领域，具体是一种压型钢板-磷石膏-硅酸钙板组合楼板及其制作方法。

背景技术

组合楼板是一种常用于钢结构之中的楼板形式。在重钢结构中，组合楼板主要由压型钢板与混凝土组合而成。施工时，先在钢梁上铺设压型钢板，采用圆柱头焊钉将钢板固定在钢梁上，并以此作为组合楼板的剪力连接件。随后，铺设钢筋网片，浇筑混凝土。该组合楼盖的最大优点在于：1.压型钢板可作为浇筑混凝土时的模板，施工时减少了搭设支撑及铺设模板的工作量；2.压型钢板可代替或部分代替楼板下部受拉钢筋，减小钢筋铺设及绑扎工作量；3.压型钢板独特的凹凸截面构造使得混凝土用量大幅降低，降低了材料用量及结构自重。在轻钢结构中，组合楼板通常采用冷弯薄壁压型钢板与楼面板的组合形式。现场安装时，首先将冷弯薄壁压型钢板与周边墙体或承重梁连接，随后采用自攻螺丝将楼面板安装在压型钢板之上。这种楼板的优点在于：1.楼盖重量仅为普通楼盖的1/10~1/20，大幅降低结构自重；2.施工安装便利，无需湿作业及养护，并且安装完毕后即可投入使用；3.冷弯薄壁压型钢板的凹凸截面构造可便于水电管线安装，提升了楼盖的净空使用高度。

对于重钢、轻钢结构中的组合楼盖，国内外学者开展了诸多详实的研究。相关成果列入到《组合结构设计规范》(JGJ138-2016)、《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273:2010)及《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)等多部规范中，这些规范的颁布与实施对推动组合楼板在实际工程中的运用起到了积极作用。但应该注意到，目前的组合楼板在实际应用过程中存在诸多问题。经归纳主要存在以下几点：1.压型钢板与混凝土组合时，混凝土自身重量较大。施工时，压型钢板需承担混凝土浇筑所形成的施工荷载；2.由于混凝土硬化具有滞后性，在楼板混凝土达到设计强度后，压型钢板已处于较高的应力状态；3.压型钢板与混凝土之间的组合效应主要通过在叠合界面上设置的连接，因此要求连接件具有足够的抗剪切粘结强度；4.在轻钢结构中，冷弯薄壁压型钢板仅与楼面板组合，压型钢板肋外凸处，受楼面板约束作用降低。因此，当楼板构件受力时，容易在此处形成屈曲破坏；5.冷弯薄壁压型钢板与楼面板组合时，由于楼板刚度相对较低，其抗变形能力相对较差。因此，楼面使用舒适度往往会大打折扣。综上所述，针对目前组合楼盖所存在的问题，有必要寻求一种更为合理的组合楼盖形式。

磷石膏是磷化工业的副产品，是国家重点推广的资源化利用材料之一。近年来，随着磷石膏处理技术及相关建筑技术的不断发展，磷石膏作为建筑材料在建筑工业中的应用越来越广泛，如磷石膏水泥掺合料；磷石膏墙板；磷石膏抹灰砂浆等。然而，严峻的是：我国目前磷石膏堆存量已超过5亿吨，且每年新增堆存量6000万吨，新增加的磷石膏需占用土地约5000公顷，大量磷石膏的堆存极有可能引发滑坡等地质灾害，并带来粉尘、地下水及土壤污染等环境问题。在磷石膏利用方面，虽然目前已取得了一定的成绩，但我国磷石膏的实际利用率仍不足30%。因此，如何有效地利用磷石膏是我国乃至世界亟待解决的问题。近年来研究发现：磷石膏材料具有一定的强度，其轴心抗压强度值约为2~10MPa，并且磷石膏在热工性能方面已达到保温材料的技术指标要求，是完全能够作为结构-保温一体化材料应用于建筑结构之中。由此可见，在组合楼盖中应用磷石膏是一种切实可行的技术方案。

发明内容