平臺構(gòu)造組件和水上浮動結(jié)構(gòu)及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了平臺構(gòu)造組件和水上浮動結(jié)構(gòu)及其制備方法，該平臺構(gòu)造組件由一類纖維增強水泥復(fù)合材料澆筑而成，且具有空心結(jié)構(gòu)（如蜂窩空心結(jié)構(gòu)），所述空心結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括多個立體結(jié)構(gòu)，多個立體結(jié)構(gòu)中相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)之間（如蜂窩結(jié)構(gòu)的壁）也是由所述的纖維增強水泥復(fù)合材料澆筑而成。所述空心結(jié)構(gòu)由預(yù)埋的輕質(zhì)材料填充，輕質(zhì)材料可以為實心或空心。所述平臺構(gòu)造組件可用于構(gòu)建水上（如海上）浮動結(jié)構(gòu)，水上浮動結(jié)構(gòu)可以一體形成也可以由多個所述平臺構(gòu)造組件拼接而成。本發(fā)明專利技術(shù)的平臺構(gòu)造組件和水上浮動結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、浮力大、整體強度高、抗沖擊性強、可彎曲等優(yōu)點，制備方法實施簡單、經(jīng)濟環(huán)保。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及結(jié)構(gòu)工程
，具體涉及。
技術(shù)介紹
在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域中，現(xiàn)有的平臺結(jié)構(gòu)采用鋼筋水泥構(gòu)成或者采用金屬管等搭建而成，其存在施工復(fù)雜、重量大、耐腐蝕性能差等諸多不足，在施工過程或使用過程中，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)遇到?jīng)_擊時容易斷裂或破碎。上述不足限制了現(xiàn)有各種結(jié)構(gòu)的使用范圍和規(guī)模，如在海上搭建平臺時，既要求產(chǎn)品重要輕又要求其具有耐打壓、耐腐蝕的性能，在搭建面積較大時，還不可避免地會出現(xiàn)彎曲等情況，此時采用市場上現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品都難以滿足上述要求。纖維增強水泥復(fù)合材料的重量比常規(guī)水泥輕40%，而堅韌程度高出500倍。這種俗稱的工程黏性水泥(ECC Engineered Cementitious Composites)最明顯的特征是可以在彎曲狀態(tài)下承受相當大的壓力，因為材料里面有特殊制成的聚合體纖維微粒，所以ECC水泥可以在承受較大壓力的狀態(tài)下彎曲而不破裂。ECC材料具備普通的混凝土或纖維增強混凝土材料無法比擬的超高的物理強度，抗震、防震，質(zhì)量輕，環(huán)保，經(jīng)濟和更好的耐久性的優(yōu)點。MECC技術(shù)公司則致力于將這種神奇的材料應(yīng)用到油氣管道的保護領(lǐng)域，在油氣管外部裹涂一層M E C C公司的工程水泥復(fù)合材料涂層(5 — I O mm左右的厚度)，類似于給管道加裝一層刀槍不入的鎧甲(抗沖擊)，但又具備延展性和可彎曲性?，F(xiàn)有的平臺結(jié)構(gòu)，如中國專利申請(公開號CN101570239)提供一種海上浮動平臺，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為焊接結(jié)構(gòu)，且還需額外進行防水涂層處理，可見，這種焊接結(jié)構(gòu)施工復(fù)雜、能耗大，對焊接質(zhì)量要求高，還需額外增加平板才能實現(xiàn)最終用途。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供采用纖維增強水泥復(fù)合材料制成的，具體技術(shù)方案如下。一種平臺構(gòu)造組件，該平臺構(gòu)造組件由一類纖維增強水泥復(fù)合材料澆筑而成，且具有空心結(jié)構(gòu)；所述空心結(jié)構(gòu)包括一個以上立體結(jié)構(gòu)，多個立體結(jié)構(gòu)中相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)之間的間隙由所述纖維增強水泥復(fù)合材料澆筑而成。進一步優(yōu)化的，所述立體結(jié)構(gòu)為由輕質(zhì)材料(如塑料、泡沫塑料、充氣塑料膜及其他任何可以起到支持的輕質(zhì)材料)制成，或所述空心結(jié)構(gòu)由實心部件替代，所述立體結(jié)構(gòu)由輕質(zhì)材料(如塑料、泡沫塑料)制成的實心結(jié)構(gòu)。進一步優(yōu)化的，所述空心結(jié)構(gòu)整體上為封閉的結(jié)構(gòu)，空心結(jié)構(gòu)的外壁由澆筑的纖維增強水泥復(fù)合材料封閉。進一步優(yōu)化的，所述立體結(jié)構(gòu)為空心多面體。進一步優(yōu)化的，所述空心結(jié)構(gòu)為蜂窩結(jié)構(gòu)。一種水上浮動結(jié)構(gòu)，其包括一個以上所述平臺構(gòu)造組件，多個所述平臺構(gòu)造組件之間相互連接。進一步優(yōu)化的，所述平臺構(gòu)造組件外形為拼圖組件，多個所述平臺構(gòu)造組件通過拼圖方式拼接形成平臺結(jié)構(gòu)。上述平臺構(gòu)造組件的制備方法，具體是在多個立體結(jié)構(gòu)的外側(cè)澆筑纖維增強水泥復(fù)合材料，多個立體結(jié)構(gòu)的外側(cè)被纖維增強水泥復(fù)合材料覆蓋，各立體結(jié)構(gòu)之間的間隙被澆筑的纖維增強水泥復(fù)合材料填充，經(jīng)硬化后形成所述平臺構(gòu)造組件。進一步優(yōu)化的，所述多個立體結(jié)構(gòu)排布成一層或多層結(jié)構(gòu)，相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)之間留有供所述纖維增強水泥復(fù)合材料注入的間隙。進一步優(yōu)化的，相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)之間設(shè)有隔開部件；在澆筑所述纖維增強水泥復(fù)合材料之前，上下相鄰的兩個立體結(jié)構(gòu)之間的隔開部件同時用于支撐上一層立體結(jié)構(gòu)。 進一步優(yōu)化的，相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)通過所述隔開部件拼接在一起。進一步優(yōu)化的，相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)之間的所述隔開部件與其中一個立體結(jié)構(gòu)一體形成，且另一個立體結(jié)構(gòu)設(shè)有用于使用該兩個立體結(jié)構(gòu)拼接在一起的部位(例如，若該隔開部件為圓柱形(根據(jù)常識可以有多種形狀，如螺紋結(jié)構(gòu))，則所述另一個立體結(jié)構(gòu)設(shè)有與該圓柱形配合的圓柱孔)。進一步優(yōu)化的，立體結(jié)構(gòu)與隔開部件為獨立結(jié)構(gòu)，相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)上均設(shè)有用于安裝所述隔開部件的部位(例如，若該隔開部件為圓柱形(根據(jù)常識可以有多種形狀，如螺紋結(jié)構(gòu))，則相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)上均設(shè)有與該圓柱形配合的圓柱孔)。進一步優(yōu)化的，所述拼接為螺紋連接或插接。進一步優(yōu)化的，將所述一個或多個立體結(jié)構(gòu)放置一個由模板連接成的槽中，立體結(jié)構(gòu)與模板之間設(shè)有間隙，通過向槽中澆注纖維增強水泥復(fù)合材料，使得相鄰立體結(jié)構(gòu)之間的間隙被纖維增強水泥復(fù)合材料填充，且空心立體結(jié)構(gòu)的外側(cè)被纖維增強水泥復(fù)合材料包圍覆蓋，經(jīng)硬化后形成所述平臺構(gòu)造組件。本專利技術(shù)所采用的纖維增強水泥復(fù)合材料，優(yōu)采用水泥基材料、惰性填料、增強纖維、水和化學(xué)添加劑為原料制成，其中，水泥基材料為水泥及硅土沙子或依靠水硬型機制硬化的復(fù)合物；水泥、硅土沙子、惰性填料、水、化學(xué)添加劑的重量比為I :0. 5 2. O :1. 2 I. 5 :0. 5 O. 8 :0. 01 O. 03，上述原料混合后的總體積與增強纖維的體積比為I :0. 01 O.04。所述惰性填料包括天然沙土、金屬礦沙、用于混凝土配重層的粉末、工業(yè)廢料、碳粉中的一種或多種。所述增強纖維包括金屬纖維、聚合物纖維、無機纖維、天然纖維(象玄武巖纖維)或經(jīng)過表面涂層改性纖維中的一種或多種。所述化學(xué)添加劑包括穩(wěn)定劑、衍生混合物、超塑性材料和減水劑的中一種或多種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果 I、結(jié)構(gòu)簡單，平臺構(gòu)造組件通過纖維增強水泥復(fù)合材料最終一體形成。2、抗沖擊性、耐磨損和可彎曲，采用纖維增強水泥基復(fù)合材料的立體蜂窩結(jié)構(gòu)具有很強的抗沖擊性、耐磨性和可彎曲性。3、低成本，非常環(huán)保，纖維增強水泥基復(fù)合材料的主要成份(如中國專利ZL200710142709. 5 )是一種特別的短纖維，普通的水泥，細沙和粉煤灰，粉煤灰的用量超過3 O %。4、施工方便，可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)部的多個所述空心立體結(jié)構(gòu)的大小，可設(shè)計出不同浮動性能的平臺。5、應(yīng)用廣泛，可用于搭建各種建筑構(gòu)件，如墻體、柱、梁、海上作業(yè)平臺、海上浮橋、海上固定式或漂浮式飛機場等等。附圖說明圖Ia和圖Ib為平臺構(gòu)造組件的內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)由正方體構(gòu)成的立體示意圖。圖2a和圖2b為平臺構(gòu)造組件的內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)由六棱柱構(gòu)成的立體示意圖。圖3a和圖3b為平臺構(gòu)造組件的內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)由斜棱柱構(gòu)成的立體示意圖。具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實施作進一步說明，但本專利技術(shù)的實施和保護范圍不 限于此。圖Ia和圖Ib為平臺構(gòu)造組件的內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)的一種示意圖，該結(jié)構(gòu)是由多個正方體101構(gòu)成，相鄰兩個正方體之間留有間隙103，正方體可以由輕質(zhì)材料(如塑料、泡沫塑料、充氣塑料膜及其他任何可以起到支持的輕質(zhì)材料)制成。正方體也可以為由輕質(zhì)材料(如塑料、泡沫塑料)制成的實心結(jié)構(gòu)。相鄰兩個正方體通過隔開部件拼接在一起，相鄰兩個正方體之間的所述隔開部件與其中一個正方體一體形成，且另一個正方體設(shè)有用于使該兩個正方體拼接在一起的部位，例如，若該隔開部件為圓柱形(根據(jù)常識可以有多種形狀，如螺紋結(jié)構(gòu))，則所述另一個正方體設(shè)有用于使該兩個正方體拼接在一起的部位可以為圓柱孔102 (或螺紋孔)，如圖Ia所示結(jié)構(gòu)也可以一體形成。圖Ia的整體結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)有多個圓柱孔102，圖Ib的整體結(jié)構(gòu)外側(cè)具有多個突出的圓柱，也可以是圖Ia和圖Ib中的正方體各個面都具有一個圓柱孔102，相鄰的正方體通過一個圓柱形的隔開部件連接在一起，最后還可以利用這些圓柱及圓柱孔將多個圖Ia和多個圖I所示的平臺構(gòu)造組件一體結(jié)構(gòu)拼裝成面積和/或厚度更大的平臺結(jié)構(gòu)。如圖2a、圖2b、圖3a和圖3b所示，平本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種平臺構(gòu)造組件，其特征是該平臺構(gòu)造組件由纖維增強水泥復(fù)合材料澆筑而成，且具有空心結(jié)構(gòu)；所述空心結(jié)構(gòu)包括一個以上立體結(jié)構(gòu)，多個立體結(jié)構(gòu)中相鄰兩個立體結(jié)構(gòu)之間的間隙由所述纖維增強水泥復(fù)合材料澆筑而成。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜衛(wèi)沖，
申請(專利權(quán))人：杜衛(wèi)沖，
類型：發(fā)明
國別省市：