夹层结构复合材料建筑楼板的测试研究

李珉

摘要：近年来，我国的建筑行业的发展迅速，根据建筑楼板的性能要求，对设计的新型夹层结构复合材料楼板的承载、隔声及耐火极限进行了测试，通过研究得出，该夹层复合材料楼板刚度大，在比重相近的建筑材料中，具有更高的承载能力。经过隔声测试得出其低频平均隔声量为３０ｄＢ，高频隔声量最大可达４９ｄＢ。此外，通过在夹层复合材料板表面涂抹厚型防火涂料，可使其耐火极限达９２ｍｉｎ，此时其最大变形量为５１ｍｍ。此新型夹层复合材料楼板可应用于节能环保建筑。

关键词：夹层结构；复合材料建筑楼板；测试研究

引言

钢筋混凝土楼板是垂直荷载直接受力的结构构件，对建筑物的结构安全起到了非常重要的作用。要确保钢筋混凝土构件的质量合格可靠，这是对建筑物结构安全的重要保证。近年来，随着大众对建筑物质量要求的不断提高，第三方检测越来越普遍，在建筑物的建造与使用过程中，很多实际存在的问题被发现与研究。从建筑行业历年的经验总结发现，虽然施工企业在建造过程中都能按照规范要求与监督，但楼板的施工质量一直是施工难题。如果楼板出现缺陷，会影响建筑物的整体性和安全性。因此，提高楼板的施工质量，降低缺陷的产生，是确保主体工程整体安全性的关键。

1产生缺陷的原因分析

1.1人的因素

（1）工人进场以后，施工员、质量员技术交底不及时不到位，没有完全按照施工方案施工，与劳务、班组之间沟通不到位。（2）支模体系检查缺失，发现问题以后整改不到位，对问题麻痹大意习以为常。（3）监理以及建设单位检查发现问题后，要求施工单位整改，因为施工单位和劳务公司协调不畅，没有进行整改。（4）自检、互检、专检没有落实，问题产生后不是去整改落实反而去逃避整改。（5）管理人员经验欠缺，发现不了问题。（6）施工方法不当，没有及时制止。

1.2材料的因素

（1）商品混凝土级配不佳。搅拌站多使用细砂，造成需水量大，增大了混凝土收缩率，加大了开裂风险。（2）砂石内含泥量过大，增大需水量，使得黏土粒结团，从而使得混凝土内部形成软弱区，降低了混凝土强度，延长了混凝土的凝结时间。（3）水泥不符合设计要求，和其他材料产生的化学反应造成和易性突变，改变了混凝土的凝结时间和早期强度等级。（4）外加剂使用不当，使得商品混凝土配合比严重偏离设计要求。（5）添加生水，降低了混凝土的强度等级，增大了楼板开裂的风险。（6）粉煤灰、矿渣等掺合料质量不合格，活性不佳，导致商品混凝土和易性突变。

1.3方法的因素

（1）模板表面的木屑、铁锈、生活垃圾、泥块等未清理干净，模板未使用脱模剂使得模板表面有撕裂，造成钢筋混凝土楼板拆模以后观感质量差、质量隐患多。（2）支模体系未按照专项方案施工，钢管木枋间距过大，扣件未拧紧，梁下未设顶撑，斜撑、剪刀撑缺失，泵管加固不牢等问题使得浇筑时支模体系拉扯变形，梁板下沉使得顶板极差超标。（3）浇筑时布料工人经验不足，布料不均匀；工人赶平、收面未按照标高施工，使得板面高低不平，平整度超标，局部板面钢筋裸露，保护层厚度不足。（4）板面钢筋跳绑、漏绑严重，浇筑过程中钢筋工检查不到位，板面钢筋翘头。（5）钢筋工布置底筋垫块时设置间距过大、局部垫块缺失使得楼板模板拆除后板底露筋。（6）安装线管布置不合理，超规范叠加，使得管线集中处出现板厚超标、面筋裸露、楼板开裂等质量问题。（7）混凝土未达到上人强度，放线人员、钢筋工、水电工抢时间未按专项方案和成品保护原则随即开始作业。使得板面产生大量深浅不一的脚印；钢筋工、架子工、水电工把钢筋、钢管、线管等过早堆放集中堆荷，造成楼板振动，使得钢筋、线管和混凝土握裹不牢，上下部钢筋的垂直面开裂。（8）吊模安装过程中，木工没有按照专项方案施工，使用低碳钢丝固定吊模模板，楼板模板拆模后顶板板面有低碳钢丝，增加渗漏风险；安装线盒用低碳钢钉固定在模板面，拆模后低碳钢钉未清除，氧化生锈影响涂料腻子施工。（9）润泵砂浆在泵送过程中会使得水泥与砂离析，泵送到楼面混凝土工没有专门处理，直接浇筑到楼板上，局部楼板板底翻砂，造成严重的质量事故。

2样品制备及性能测试

2.1样品准备

制作的夹层结构复合材料板采用玻璃纤维／环氧树脂作为蒙皮，ＰＵ泡沫为中间夹层，并且中间预埋工字型玻璃钢加强龙骨。样品的外形尺寸为２ｍ×２ｍ×０．０６７ｍ，泡沫和加强龙骨包裹在玻璃钢蒙皮内，样品的面密度为１８．５ｋｇ／ｍ２。该产品采用真空袋压法成型，外蒙皮的厚度为２ｍｍ。采用真空导入成型方法，在树脂中添加固化剂，并在室温下固化。

2.2测试方法

2.2.1承载测试

在进行承载测试前需制作支撑夹层复合材料板的金属框架。该框架采用钢质方通手工焊制而成。测试时将夹层复合材料板置于框架之上，采用两端支撑，同时用螺栓将夹层复合材料板左右两端固定在支撑框架上。在板中间０．３ｍ×０．３ｍ的区域施加均布载荷，加载前在加载区域放置０．３ｍ×０．３ｍ×０．０３ｍ的垫块，在垫块和样品之间放置２ｍｍ厚的橡胶垫。加载时，加载砝码缓慢放置在垫块上，采用机电百分表记录板中间的变形。该测试在深圳市建材产品质量监督检验站完成。

2.2.2隔音测试

采用混响室法测量夹层复合材料板的隔声量。测试按照国标ＧＢ／Ｔ　１９８８９．３—２００５进行。测试的样品尺寸为２ｍ×１ｍ×０．０６７ｍ，将样品与安装孔的四周采用隔音材料密封。测量的频率范围为１００～５　０００Ｈｚ。该测试在国家建筑材料测试中心完成。

2.2.3耐火极限测试

按国标ＧＢ／Ｔ９９７８．１—２００８相关要求进行耐火极限测试。制备的样品尺寸为２ｍ×２ｍ×０．０６７ｍ，测试前，用螺栓将样品固定在工字钢梁焊成的架子上，再将架子置于炉子上。测试样品及工字钢架底面涂有ＳＫＫ厚型防火涂料。在样品的背火面均布五个热电偶。为了控制炉温，炉子上表面未被样品覆盖的区域采用耐火材料盖住并密封。测试前在测试样品上表面施加２ｋＮ／ｍ２的均布荷载。测试时按照ＩＳＯ８３４标准温升曲线控制炉温。实时监测炉内温度及背火面温度，以及记录板中间的挠度。

结语

研究了钢筋混凝土楼板质量缺陷的问题，使用了“人、材、机、法、环”分析法对缺陷的源头进行了针对性分析，确定了问题原因所在，采取了有效的管理措施和施工方法，并对这些措施和方法使用“PDCA”质量循环，也收到了实施后的效果。这些结果表明，经过质量循环，楼板合格率大于第三方检测要求的91%，达到了成立质量管理小组和QC小组的目的，证明了研究的有效性，为项目和以后的工程提供了经验。

参考文献

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作者简介，李珉，女（1981-）广西南宁人，本科，中级工程师，主要从事结构建筑设计工作。