CN111270780A - 一种预制构件及其成型结构、连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制构件成型结构，用于成型混凝土预制构件，其包括基准面板和位于所述基准面板上表面的若干个间隔设置的凸起，所述凸起内部具有空心结构，所述空心结构的开口朝向所述基准面板的下表面，空心结构为棱柱体，所述棱柱体的内切圆直径与其高度的比值不小于3。本发明还涉及由上述成型结构成型的预制构件及其连接结构。本发明的预制构件的棱柱体凸起在结合面剪切测试中，全部的棱柱体凸起均从根部断裂，在结合面拉伸测试中，全部的棱柱体凸起均从根部断裂，最大限度地提高了预制构件与后浇混凝土的结合强度。

Description

一种预制构件及其成型结构、连接结构

技术领域

本发明涉及一种预制构件及其成型结构、连接结构，属于混凝土预制构件成型技术领域。

背景技术

混凝土预制构件在装配式建筑施工过程中，往往需要将预制构件与现浇混凝土进行连接，以增强建筑的整体性和结构强度。为了提高预制构件与现浇混凝土的连接强度，需要在预制构件的相应连接结合面上形成粗糙面。现有技术中，形成粗糙面方式主要现场凿毛(打毛)，高压水洗露骨料和挡边模成型。

凿毛(打毛)的方式劳动强度大，质量难以保证，凿毛形成的凹槽深度较浅，结合强度较低。

高压水洗工艺复杂，浪费水资源，同时水洗工艺也对环境保护也十分不利。

挡边模成型的挡边模上形成有多个凸起，混凝土浇筑凝固后，预制构件的结合面上形成有多个独立的凹槽。如果结合面为竖直面，现浇混凝土通常能够填满该凹槽，凹槽在一定程度上增加了结合面积，有利于提高预制构件和现浇混凝土的结合强度。但是当结合面为水平面，尤其是处于预制构件的下表面时(比如预制剪力墙的下表面)，凹槽的开口向下，这些凹槽将难以被混凝土或者灌浆料填实，凹槽内会存在大量的气体，形成气泡，从而导致新旧混凝土连结不密实，从而影响结构的耐久性、抗渗性及安全性等。其中，上下墙板采用灌浆套筒方式连接的现有技术可以参见专利文献1(公开号为：CN109676766A)。

发明人的在先专利申请(申请号：CN201910783711.3)公开了一种预制构件成型结构及预制构件，可以在预制构件的表面形成一个基准面(对应于成型结构的基准面板)和位于基准面上的若干个凸起(对应于成型结构凸起的空心结构)，预制构件的若干个凸起之间的间隙为气体通道，气体通道在整个基准面上实现贯通，预制构件和现浇混凝土或者灌浆料结合时，气体通道中的气体将通过预埋在预制墙板内的排气管或者灌浆套筒排出，而不会残留在气体通道中，从而避免了气泡残留的问题，但是该专利并未分析预制构件基准面上的若干凸起的结构参数如何影响结合面的受力性能和耐久性，这对于提高装配式建筑的可靠性是极其重要的。

发明内容

为了提升预制构件与现浇混凝土或者灌浆料的结合强度和耐久性，本发明提供一种预制构件及其成型结构、连接结构，具体技术方案如下。

一种预制构件成型结构，用于成型混凝土预制构件，其包括基准面板和位于所述基准面板上表面的若干个间隔设置的凸起，所述凸起内部具有空心结构，所述空心结构的开口朝向所述基准面板的下表面；其特征在于，所述空心结构为棱柱体，所述棱柱体的内切圆直径与其高度的比值不小于3。

将上述的预制构件成型结构，作为混凝土预制构件的成型挡边模具使用时，成型结构的下表面用来接触混凝土，浇筑的部分混凝土会进入到成型结构的凸起的空心结构内，可以在预制构件的表面形成一个基准面(对应于成型结构的基准面板)和位于基准面上的若干个棱柱体凸起(对应于成型结构凸起的空心结构)，预制构件的若干个棱柱体凸起之间的间隙为气体通道，气体通道在整个基准面上实现贯通；棱柱体凸起的内切圆直径与其高度的比值不小于3。将上述预制构件成型结构用来成型预制墙板的下表面后，上下预制墙板连接时，下方预制墙板顶端的伸出钢筋插入到上方预制墙板下部的灌浆套筒内，对上方预制墙板底部的间隙进行灌浆料灌浆，灌浆料的高度到达上方预制墙板的下表面时，灌浆料逐渐将气体通道填满，气体通道中的气体将通过预埋在预制墙板内的排气管或者灌浆套筒排出，而不会残留在气体通道中，从而避免现有技术中气泡残留的问题，增加了预制墙板和灌浆料(在某些情况下也可以是混凝土)的结合面积，有利于提高结合面结构的耐久性、抗渗性及安全性。

进一步地，所述预制构件成型结构采用高分子材料、木材或者金属材料制成。优选地，所述预制构件成型结构采用高分子材料一体成型，比如材料注塑一体成型。优选地，所述预制构件成型结构采用金属材料冲压成型，比如直接对钢板或者铝板进行冲压形成凸起，凸起的内部自然形成具有开口的空心结构。

进一步地，所述棱柱体的内切圆直径为10-30mm，所述棱柱体的高度为1-10mm。

进一步地，所述基准面板的下表面上还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽；所述第二级凸起的高度为0.1-1.5mm；所述第二级凹槽的的深度为0.1-1.5mm。通过设置第二级凸起和/或第二级凹槽，可以进一步增加预制构件的表面粗糙度，增加新旧混凝土的结合面积，增强结合力。需要说明的是第二级凸起或第二级凹槽的高度或深度远小于成型结构的凸起(相当于是第一级凸起)的高度。

进一步地，所述凸起在所述基准面板上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。有利于增加凸起分布的均匀性。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种预制构件，其至少一个表面具有基准面；所述基准面上具有若干个相互间隔设置的棱柱体凸起，相邻两个棱柱体凸起之间的间隙为气体通道；所述棱柱体凸起的内切圆直径与其高度的比值不小于3。

进一步地，所述棱柱体凸起的内切圆直径为10-30mm，所述棱柱体凸起的高度为1-10mm。

进一步地，所述棱柱体凸起占整个基准面面积的35％-65％。

进一步地，所述棱柱体凸起的表面和/或所述基准面的表面还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽。

进一步地，所述第二级凸起的高度为0.1-1.5mm；所述第二级凹槽的的深度为0.1-1.5mm。

进一步地，所述棱柱体凸起在所述基准面上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。

本发明还涉及一种预制构件的连接结构，包括现浇构件和上述预制构件，所述现浇构件的至少一部分填充在相邻棱柱体凸起之间的气体通道中，所述现浇构件为现浇混凝土或灌浆料。

本发明的预制构件与现浇混凝土或灌浆料结合的结合面(基准面)上形成若干棱柱体凸起，棱柱体凸起的内切圆直径与其高度的比值不小于3，试验表面：如此设置的棱柱体凸起在结合面剪切测试(剪切力平行于结合面)中，全部的棱柱体凸起均从根部断裂，在结合面拉伸测试(拉伸力垂直于结合面)中，全部的棱柱体凸起均从根部断裂，最大限度地提高了预制构件与后浇混凝土的结合强度。

附图说明

图1是本发明的预制构件成型结构的立体示意图；

图2是本发明的预制构件的立体示意图；

图3是本发明的预制构件的实物图；

图4是预制构件与现浇混凝土结合形成的剪切试验测试样示意图；

图5是预制构件与现浇混凝土结合形成的拉伸试验测试样示意图；

图6是剪切试验后试样状态图；

图7是实施例1剪切试验后结合面的破坏状态图；

图8是实施例1拉伸试验后结合面的破坏状态图；

图9是实施例5剪切试验后结合面的破坏状态图；

图10是实施例5拉伸试验后结合面的破坏状态图；

图11是实施例6拉伸试验后结合面的破坏状态图。

图中：基准面板1、凸起2、第二级凸起3、第二级凹槽4、基准面5、棱柱体凸起6、气体通道7、预制构件8、现浇混凝土9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

参见图1，一种预制构件成型结构，用于成型混凝土预制构件，其特征在于，包括基准面板1和位于所述基准面板1上表面的若干个间隔设置的凸起2，所述凸起2内部具有空心结构(未图示)，所述空心结构的开口朝向所述基准面板的下表面，凸起2的空心结构为棱柱体，棱柱体的内切圆直径与其高度的比值不小于3，棱柱体的内切圆直径为10-30mm，棱柱体的高度为1-10mm。

预制构件成型结构采用高分子材料、木材或者金属材料制成。优选地，预制构件成型结构采用高分子材料一体成型，比如材料注塑一体成型，成本低廉，尺寸精度高。优选地，预制构件成型结构采用金属材料冲压成型，比如直接对钢板或者铝板进行冲压形成凸起，凸起的内部自然形成具有开口的空心结构，采用金属材质的预制构件成型结构耐久性好，便于重复使用。

凸起2的表面和/或基准面板1的表面还设置有若干个第二级凸起3和/或第二级凹槽4；所述第二级凸起的高度为0.1-1.5mm；所述凹槽的的深度为0.1-1.5mm。通过设置第二级凸起和/或第二级凹槽，可以进一步增加预制构件的表面粗糙度，增加新旧混凝土的结合面积，增强结合力。需要说明的是第二级凸起3或凹槽4的高度或深度远小于成型结构的凸起2(相当于是第一级凸起)的高度。

凸起2在所述基准面板1上呈多列均匀分布，相邻两列凸起交错设置。有利于增加凸起分布的均匀性。

采用上述的预制构件成型结构来成型预制构件的至少一个结合面，如图2、图3所示。预制构件的结合面具有基准面5；基准面5上具有若干个相互间隔设置的棱柱体凸起6，相邻两个棱柱体凸起6之间的间隙为气体通道7。

实施例1

预制构件的基准面5上的棱柱体凸起6为正六棱柱体，其内切圆直径为14mm，棱柱体凸起的高度为5mm，棱柱体凸起6占整个基准面面积的45％，棱柱体凸起6的表面和基准面5的表面还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽，棱柱体凸起6在所述基准面上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。预制构件8与现浇混凝土9结合形成的剪切试验测试式样如图4所示，预制构件8和现浇混凝土9结合形成的拉伸试验测试式样如图5所示，结合面处的现浇混凝土将相邻棱柱体凸起之间的气体通道填满。

剪切试验后试样如图6所示，结合面破坏情况如图7所示，显示试样从预制构件的棱柱体凸起根部剪断；拉伸试验后结合面破坏情况如图8所示，显示预制构件的棱柱体凸起的根部被拉断。

实施例2

预制构件的基准面5上的棱柱体凸起6为正六棱柱体，其内切圆直径为24mm，棱柱体凸起的高度为8mm，棱柱体凸起6占整个基准面面积的40％，棱柱体凸起6的表面和基准面5的表面还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽，棱柱体凸起6在所述基准面上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。

预制构件与现浇混凝土结合形成的剪切试验测试式样和拉伸试验测试式样均与实施例1相同。剪切试验后从预制构件的棱柱体凸起根部剪断；拉伸试验后预制构件的棱柱体凸起的根部被拉断。

实施例3

预制构件的基准面5上的棱柱体凸起6为正六棱柱体，其内切圆直径为10mm，棱柱体凸起的高度为3mm，棱柱体凸起6占整个基准面面积的65％，棱柱体凸起6的表面和基准面5的表面还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽，棱柱体凸起6在所述基准面上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。

预制构件与现浇混凝土结合形成的剪切试验测试式样和拉伸试验测试式样均与实施例1相同。剪切试验后从预制构件的棱柱体凸起根部剪断；拉伸试验后预制构件的棱柱体凸起的根部被拉断。

实施例4

预制构件的基准面5上的棱柱体凸起6为正六棱柱体，其内切圆直径为30mm，棱柱体凸起的高度为10mm，棱柱体凸起6占整个基准面面积的35％，棱柱体凸起6的表面和基准面5的表面还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽，棱柱体凸起6在所述基准面上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。

预制构件与现浇混凝土结合形成的剪切试验测试式样和拉伸试验测试式样均与实施例1相同。剪切试验后从预制构件的棱柱体凸起根部剪断；拉伸试验后预制构件的棱柱体凸起的根部被拉断。

实施例5

预制构件的基准面5上的棱柱体凸起6为正六棱柱体，其内切圆直径为24mm，棱柱体凸起的高度为12mm，棱柱体凸起6占整个基准面面积的40％，棱柱体凸起6的表面和基准面5的表面还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽，棱柱体凸起6在所述基准面上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。

预制构件与现浇混凝土结合形成的剪切试验测试式样和拉伸试验测试式样均与实施例1相同。

剪切试验后结合面破坏情况如图9所示，显示试样一部分从预制构件的棱柱体凸起剪断，一部分从现浇混凝土剪断；拉伸试验后结合面破坏情况如图10所示，显示预制构件的棱柱体凸起的根部被拉断。

实施例6

预制构件的结合面采用水洗露骨料方式加工粗糙面，预制构件与现浇混凝土结合形成的剪切试验测试式样和拉伸试验测试式样均与实施例1相同。拉伸试验后结合面破坏情况如图11所示。

从以上结合面破坏情况以及力学性能对比来看，预制构件和现浇混凝土的结合面上的棱柱体凸起均从根部剪断是最有利于提升结合面抗剪性能的，抗剪切也是结合面最重要的受力方式。当棱柱体凸起过高时，结合面在剪切试验中往往不会从棱柱体凸起的根部断裂，而从部分地从后浇混凝土处剪断，这不利于提升结合面的抗剪性能。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制构件成型结构，用于成型混凝土预制构件，其包括基准面板和位于所述基准面板上表面的若干个间隔设置的凸起，所述凸起内部具有空心结构，所述空心结构的开口朝向所述基准面板的下表面；其特征在于，所述空心结构为棱柱体，所述棱柱体的内切圆直径与其高度的比值不小于3。

2.根据权利要求1所述的一种预制构件成型结构，其特征在于，所述棱柱体的内切圆直径为10-30mm，所述棱柱体的高度为1-10mm。

3.根据权利要求1所述的一种预制构件成型结构，其特征在于，所述基准面板的下表面上还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽；所述第二级凸起的高度为0.1-1.5mm；所述第二级凹槽的的深度为0.1-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种预制构件成型结构，其特征在于，所述凸起在所述基准面板上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。

5.一种预制构件，其至少一个表面具有基准面；所述基准面上具有若干个相互间隔设置的棱柱体凸起，相邻两个棱柱体凸起之间的间隙为气体通道；所述棱柱体凸起的内切圆直径与其高度的比值不小于3。

6.根据权利要求6所述的一种预制构件，其特征在于，所述棱柱体凸起的内切圆直径为10-30mm，所述棱柱体凸起的高度为1-10mm。

7.根据权利要求6所述的一种预制构件，其特征在于，所述棱柱体凸起占整个基准面面积的35％-65％。

8.根据权利要求6所述的一种预制构件，其特征在于，所述棱柱体凸起的表面和/或所述基准面的表面还设置有若干个第二级凸起和/或第二级凹槽；优选地，所述第二级凸起的高度为0.1-1.5mm；所述第二级凹槽的的深度为0.1-1.5mm。

9.根据权利要求6所述的一种预制构件，其特征在于，所述棱柱体凸起在所述基准面上呈多列均匀分布，相邻两列或相邻两行的凸起交错设置。

10.一种预制构件的连接结构，包括现浇构件和如权利要求5-9任意一项所述的预制构件，所述现浇构件的至少一部分填充在相邻棱柱体凸起之间的气体通道中，所述现浇构件为现浇混凝土或灌浆料。

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