專利名稱：一種約束混集料結構及其制作方法
技術領域：
本發明涉及一種約束混集料結構及其制作方法，屬于建筑結構技術領域。
背景技術：
現代化建設一方面在大量消耗資源，另一方面在大量產出廢棄物(工業的、建筑的、生活的)。而在現有建筑結構中，利用廢棄物作結構材料的方法存在著以下一些缺點:如再生混凝土需用大量水泥；用磷石膏制作磚或做填充墻時，需要對其進行焙燒、研磨，存在制作成本較高的問題；而對于廢棄塑料的利用，在現有的建筑結構中基本就沒有利用。因此現有的利用廢棄物制作建筑結構的方式都不夠理想。

發明內容
本發明的目的在于:提供一種施工效率高、并能有效利用廢棄物，如廢棄塑料、混凝土塊或磷石膏作為建筑材料的、同時具有結構強度較高、使用性能穩定、制作成本較低的約束混集料結構及其制作方法，以克服現有技術的不足，同時降低能源消耗，減少環境污染。本發明的技術方案是這樣實現的:本發明的一種約束混集料結構的制作方法為，預先在工廠內采用鋼材、塑料或纖維材料制作成柱、墻或板的外殼，然后將填充料填滿外殼內腔中，待填充料與外殼凝固在一起形成一整體后，即可制作得到約束混集料結構的柱、墻或板。上述的填充料由灰、砂、石固體原料和水混合組成，各固體原料的重量配比為灰:砂:石=1:3:4,水與固體原料總量的重量比為
水:固體原料=0.7 0.3。上述的灰為磷石膏粉、粉煤灰、礦渣粉或水泥；所述的砂為粉碎后的礦渣、磷渣或山砂；所述的石為直徑不大于30毫米的山石、鵝卵石或廢棄的混凝土塊。上述的塑料為再生塑料；所述的纖維材料為玻璃纖維或碳纖維。在將填充料填滿外殼內腔中時，可采用現場澆筑的方式進行填充或采用在工廠填充的方式進行預制。根據上述方法構建的本發明的一種約束混集料結構為:該約束混集料結構由外殼和填充料層組成，填充料層充滿外殼的內腔并與外殼連接為一體。上述外殼為鋼板、塑料板或玻璃纖維板構成。上述外殼為空腔式的并且其外形為柱、墻或板的外形。當上述外殼為空腔式的并且其外形為墻的外形時，該外殼的外形為矩形，在該矩形外殼的一側上設有凸卡扣或設有能卡入凸卡扣的凹槽扣。在上述外殼一側上設有凸卡扣，在外殼的與凸卡扣相鄰或相對的另一側上設有能能卡入凸卡扣的凹槽扣。由于采用了上述技術方案，本發明的約束混集料結構利用約束原理，通過采用鋼材、塑料或纖維材料預先制作成梁、柱、墻、板等結構的外殼，該外殼即為所要制作的梁、柱、墻或板等結構構件的約束，這樣即可采用大量的廢棄物作約束構件的填充材料，并制作出滿足結構受力性能、抗震性能、耐久性能的構件或結構。經試驗證明，采用本發明制作的梁、柱、墻、板等結構構件與采用現有技術的方式制作的相同尺寸和相同形狀的梁、柱、墻、板結構構件相比，其受力性能、抗震性能和耐久性能都能達到或超過現有技術的結構構件，并且其制作成本僅為現有技術結構構件的4/5 3/5 ;由于采用本發明可以將建筑施工中的大多數工作在工廠內完成，所以采用本發明能有效提高施工效率和施工質量。因此，本發明與現有技術相比，本發明不僅具有施工效率高、施工質量好、結構強度高、性能穩定、制作成本低的優點，而且本發明還具有能大量利用廢棄的混凝土塊和磷石膏作為建筑材料、減少環境污染等優點。


圖1為本發明的約束混集料結構為墻結構時在墻結構的一側設有凸卡扣的結構示意 圖2為在墻結構的一側設有凹槽扣的結構示意 圖3為在墻結構的一側設有凸卡扣在其相對應的另一側設有凹槽扣的結構示意 圖4為在墻結構的一側設有凸卡扣在其相鄰的另一側設有凹槽扣的結構示意 圖5為本發明的墻結構通過其凸卡扣和凹槽扣相互扣合連接在一起的結構示意圖。附圖標記說明:1-外殼、1.1-凸卡扣，1.2-凹槽扣、2-填充料層。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。本發明的實施例:在實施本發明的一種約束混集料結構的制作方法時，可預先在工廠內采用鋼材、塑料或玻璃纖維材料制作成柱、墻或板的外殼，其外殼具體是采用鋼材、塑料或玻璃纖維材可根據使用的要求確定，如果要求的強度越高，就采用鋼材制作，如果要求的使用強度較低，可采用塑料材料或玻璃纖維材料制作；然后將填充料填滿外殼內腔中，其填充料由灰、砂、石固體原料和水混合組成，各固體原料的重量配比按灰:砂:石=1:3:4的比例進行配比，其水與固體原料總量的重量配比可按水:固體原料=0.7 0.3的方式進行配比；所述的灰為現有技術中的磷石膏粉、粉煤灰、礦渣粉或水泥；所述的砂為粉碎后的礦渣、磷渣或山砂；所述的石為直徑不大于30毫米的山石、鵝卵石或廢棄的混凝土塊；所用的塑料可采用現有技術中的用廢棄塑料生產的再生塑料；所述的纖維材料為現有技術中的玻璃纖維或碳纖維材料；待填充料與外殼凝固在一起形成一整體后，即可制作得到本發明的約束混集料結構的柱、墻或板。在將填充料填滿外殼內腔中時，可采用現場澆筑的方式進行填充或采用在工廠填充的方式進行預制。根據上述方法構建的本發明的一種約束混集料結構為，該約束混集料結構由外殼I和填充料層2組成(如圖1所示)，填充料層2充滿外殼I的內腔并與外殼I連接為一體；其外殼I為鋼板、塑料板或玻璃纖維板構成；其外殼I為空腔式的并且其外形為現有技術中的柱、墻或板的外形。
在將外殼I制作成空腔式的并且其外形為墻的外形時，其結構如圖1 圖5所示，該外殼I的外形為矩形，在該矩形外殼I的一側上設有凸卡扣1.1或設有能卡入凸卡扣的凹槽扣1.2 ;同時也可在外殼I 一側上設有凸卡扣1.1，在外殼I的與凸卡扣1.1相鄰或相對的另一側上設有能能卡入凸卡扣的凹槽扣1.2即成。
權利要求
1.一種約束混集料結構的制作方法，其特征在于:預先在工廠內采用鋼材、塑料或纖維材料制作成柱、墻或板的外殼，然后將填充料填滿外殼內腔中，待填充料與外殼凝固在一起形成一整體后，即可制作得到約束混集料結構的柱、墻或板。
2.根據權利要求1所述的約束混集料結構的制作方法，其特征在于:所述的填充料由灰、砂、石固體原料和水混合組成，各固體原料的重量配比為灰:砂:石=1:3:4，水與固體原料總量的重量比為 水:固體原料=0.7 0.3。
3.根據權利要求2所述的約束混集料結構的制作方法，其特征在于:所述的灰為磷石膏粉、粉煤灰、礦渣粉或水泥；所述的砂為粉碎后的礦渣、磷渣或山砂；所述的石為直徑不大于30毫米的山石、鵝卵石或廢棄的混凝土塊。
4.根據權利要求1所述的約束混集料結構的制作方法，其特征在于:所述的塑料為再生塑料；所述的纖維材料為玻璃纖維或碳纖維。
5.根據權利要求1所述的約束混集料結構的制作方法，其特征在于:在將填充料填滿外殼內腔中時，可采用現場澆筑的方式進行填充或采用在工廠填充的方式進行預制。
6.一種約束混集料結構，其特征在于:該約束混集料結構由外殼(I)和填充料層(2)組成，填充料層(2)充滿外殼(I)的內腔并與外殼(I)連接為一體。
7.根據權利要求6所述的約束混集料結構，其特征在于:外殼(I)為鋼板、塑料板或玻璃纖維板構成。
8.根據權利要求6或7所述的約束混集料結構，其特征在于:外殼(I)為空腔式的并且其外形為柱、墻或板的外形。
9.根據權利要求6或7所述的約束混集料結構，其特征在于:外殼(I)為空腔式的并且其外形為墻的外形時，該外殼(I)的外形為矩形，在該矩形外殼(I)的一側上設有凸卡扣(1.1)或設有能卡入凸卡扣的凹槽扣(1.2)。
10.根據權利要求9所述的約束混集料結構，其特征在于:在外殼(I)一側上設有凸卡扣(1.1)，在外殼(I)的與凸卡扣(1.1)相鄰或相對的另一側上設有能能卡入凸卡扣的凹槽扣(1.2)。
全文摘要
本發明公開了一種約束混集料結構及其制作方法，本發明預先在工廠內采用鋼材、塑料或玻璃纖維材料制作成柱、墻或板的外殼，然后將填充料填滿外殼內腔中，待填充料與外殼凝固在一起形成一整體后，即可制作得到約束混集料結構的梁、柱、墻或板。本發明不僅具有施工效率高、施工質量好、結構強度高、性能穩定、制作成本低的優點，而且本發明還具有能大量利用廢棄的混凝土塊和磷石膏作為建筑材料、減少環境污染等優點。
文檔編號B32B1/06GK103121309SQ20131002
公開日2013年5月29日 申請日期2013年1月25日 優先權日2013年1月25日
發明者曹新明, 曹汐, 劉秀偉, 趙勇 申請人:貴州建工集團第四建筑工程有限責任公司, 貴州大學