任務1預制構件模具體系及發展趨勢

（1）預制構件模具體系（2）預制構件模具的發展趨勢1預制構件模具體系及發展趨勢子任務1

預制構件模具體系

1.1、預制構件模具體系模具對裝配式混凝土結構構件質量、生產周期和成本影響很大，是預制構件生產中非常重要的環節。1.1.1模具分類與適用范圍1）按生產工藝分類●生產線流轉模臺與板邊模●固定模臺與構件模具●預應力臺模與邊模2）按構件分類

模具按構件分類有柱、梁、主梁組合、樓板、剪力墻外墻板、剪力墻內墻板、內隔墻板、外掛墻板、樓梯、陽臺、飄窗、空調板等。3）按是否出筋分類

可分為不出筋模具，即封閉模具；出筋模具，即半封閉模具。出筋模具又可以分為一面出筋、兩面出筋、三面出筋、四面出筋和五面出筋模具。4）按構件是否有裝飾面層分類

無裝飾面層模具、有裝飾面層模具（特別是預制樓梯）。5）按模具周轉次數

長期模具（永久性，如模臺等）、正常周轉次數（50~200次）、較少周轉次數模具（2~50次）、一次性模具。

生產線流轉模臺生產線疊合板邊模固定模具（主要應用于疊合板、預制外墻等板式構件）樓梯鋼制立模模具（構件模具）預應力模具（主要應用于預應力構件）1.1、預制構件模具體系1.1.2模具材料按材質分類有鋼材、鋁材、混凝土、超高性能混凝土、GRC、玻璃鋼、塑料、硅膠、橡膠、聚苯乙烯、石膏模具和以上各材料組合。◆鋼材模具:鋼材是預制模具用得最多的材料。包括鋼板、型鋼、定位銷、堵孔塞、磁性邊模等。1）鋼板與型鋼：模具最常用的是6~10mm厚的鋼板，由于模具對變形及表面光潔度要求較高，與混凝土接觸面的鋼板不宜用卷板，應當用開平板。2）定位銷：定位銷主要作用是模具組裝時用來快速將模具定位，定位完成后用螺栓將模具各分部組成一塊，強度等級高于模板的鋼材，一般采用8.8級。3）磁性邊模:模板鋼條和內嵌的磁性吸盤系統組成，鋼模可以做成各種不同的尺寸，以適用于不同的混凝土構件邊模。磁性邊模是由模板鋼條和內嵌的磁性吸盤系統組成，鋼模可以做成各種不同的尺寸，以適用于不同的混凝土構件邊模。組裝脫模自動化，適合流水線工藝。鋼材模具應用示意獨立樓梯模具定位銷磁力邊模磁力盒◆鋁模:鋁模多用于高層和超高層住宅的現澆系統，比例高達75%，可大大縮短建設周期。在預制混凝土構件中多用于板的邊模、立模等。鋁模特點：1）目前市面上重量最輕的金屬模板，重量是鋼模的1/3，便于人工安裝、拆卸、搬運，減少起重機使用頻率。2）具有優良的防腐蝕能力，具有良好的耐酸性和耐高溫氧化的能力，可用于預制件的蒸汽養護。3）高回收價值，鋁制模具的廢料基本可以回收，回收價在40%左右。4）鋁模在現澆構件周轉次數可達200余次，預制構件在50個循環周期，介于鋼模與木模（一般小于5次）之間。5）底模面積大，要求板型尺寸大，平面度好，而鋁合金型材價格高、規格小、剛性差、容易變形，不宜用作底模，側模、端模可采用。6）鋁模容易和混凝土發生反應，剛性差、宜變形。7）鋁型材表面采用陽極氧化處理，并符合《鋁合金建筑型材》（GB/T5237-2004）的要求。鋁模在現澆混凝土代替普通木模鋁模在預制外墻邊緣現澆部分應用鋁制邊模◆水泥基材料：包括鋼筋混凝土、高性能混凝土、GRC等，具有制作周期短，造價低等特點。1）混凝土模具:用已成型混凝土作為模具，最常用的就是用一整塊混凝土作為模臺。但是混凝土作為模臺不容易與其他材質邊模、端模配合用，因后開孔不易。且容易開裂、漏漿。不適用復雜構件。2）高性能混凝土模具：由水泥、硅灰、石英砂、外加劑和鋼纖維復合而成。超高性能混凝土包含兩個方面“超高”，即超高的耐久性和超高的力學性能；其特點是高強度、高密實性，以大量鋼纖維增強來克服混凝土材料的脆性，防止混凝土的突然斷裂。不適用復雜構件，可與角鋼合用制作模具。3）GRC模具：

GlassfiberReinforcedConcrete的縮寫，中文名稱是玻璃纖維增強混凝土。是一種以耐堿玻璃纖維為增強材料、水泥砂漿為基體材料的纖維混凝土復合材料。重量輕，強度低，只適用于小型且規則簡單的混凝土預制，不常用。可與角鋼合用制作模具。◆玻璃鋼模具：玻璃鋼（FRP）亦稱作GFRP，即纖維強化塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環氧樹脂與酚醛樹脂基體，以玻璃纖維或其制品作增強材料的增強塑料，稱為玻璃纖維增強塑料，或稱為玻璃鋼，不同于鋼化玻璃。重量輕，強度低，除簡易邊模可用，在混凝土預制構件應用面小。◆木材模具：木材于使用周轉次數少，不進行蒸汽養護的模具，或者是窗洞口部位。一般使用2~5次就要更新木材，常用木材有實木板、膠合板、細木工板、竹膠板等。木板模具應做防水處理，刷清漆、樹脂等。木模與鋁材復合模具GRC模具（制作裝飾柱）不同材質模具使用范圍表模具材料流水線工藝固定模臺工藝立模工藝預應力表面質感優、劣分析流轉模臺板邊模固定模臺板邊模柱模梁模異性構件板面邊模模臺邊模鋼材△△△△△△△△△△△

不變形、周轉次數多、精度高；成本高、加工周期長、重量重磁性邊模

△

靈活、方便組裝脫模、適應自動化；造價高、磁性易衰減鋁材

△

△△△△△△

△

重量輕、表面精度高；加工周期長，易損壞混凝土

△△△△△

△

價格便宜、制作方便；不適合復雜構件，重量重超高性能混凝土

△△△△△

△

價格便宜、制作方便；不適合復雜構件，重量輕GRC

△△△△△

△

價格便宜、制作方便；不適合復雜構件，重量輕塑料

○

光潔度高、周轉次數高；不易拼接、加工性差玻璃鋼

○

○

○可實現比鋼模復雜的造型、脫模容易、價格便宜；周轉次數低，承載力不夠硅膠

○可以實現豐富的質感及造型、易脫模；價格昂貴、周轉次數低、易損壞木材

○

○○○○

○

○○加工快捷、精度高；不能實現復雜造型和質感、周轉次數低聚苯乙烯

○加工方便、脫模容易；周轉次數低、易損壞石膏

○一次性使用注：△--正常周期次數；○--較少或一次性周期次數。1.1、預制構件模具體系

1.1.3模具類型和預制構件關系

模具材料的性質決定了預制構件適用情況，下表羅列了模具類型和預制構件類型的適用關系。

模具類型和預制構件類型的適用關系（一）

流水線工藝固定模臺工藝立模工藝預應力工藝優、劣分析板類構件墻板類構件板類構件墻板類構件柱、梁及柱梁組合構件陽臺、樓梯、空調板、挑檐板等異性構件墻板類構件柱、樓梯等構件板類構件梁類構件模臺鋼制模臺△△△△△△△△△△△不變形、周轉次數多、精度高；成本高、加工周期長、重量重混凝土模臺

△△○

價格便宜、制作方便；不適合復雜構件、重量重GRC模臺、超高性能混凝土模臺

△△○○○

價格便宜、制作方便；適合復雜構件、重量輕條式邊模鋼制條形邊模△△△△△△△△△△△不變形、周轉次數多、精度高；成本高、加工周期長、重量重磁性條式邊模

△△△

靈活、方便組模脫模、適應自動化；造價高、磁性易衰減鋁制條式邊模

△△△

△△

質量輕、表面精度高；加工周期長，易損壞GRC條式邊模

△△○○○○○○

價格便宜、制作方便；不適合復雜構件、重量重木制條式邊模

○○○○○○○○

加工快捷、精度高；不能實現復雜造型和質感、周轉次數低注：△--正常周期次數；○--較少或一次性周期次數。適用預制構件類型模具類型模具類型適用預制構件類型適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型模具類型和預制構件類型的適用關系（二）

流水線工藝固定模臺工藝立模工藝預應力工藝優、劣分析板類構件墻板類構件板類構件墻板類構件柱、梁及柱梁組合構件陽臺、樓梯、空調板、挑檐板等異性構件墻板類構件柱、樓梯等構件板類構件梁類構件片式邊模鋼制片式邊摸

△

△△△△△△

△不變形、周轉次數多、精度高；成本高、加工周期長、重量重混凝土片式邊模

○○○○○○

價格便宜、制作方便；不適合復雜構件、重量重組合片式邊模（GRC模臺和超高性能混凝土等組合）

○○○○○○

○價格便宜、制作方便；適合復雜構件、重量輕木材片式邊模

△○○○○○○

加工快捷、精度高；不能實現復雜造型和質感、周轉次數低塊式邊模鋼制塊式邊模

△△△△

○

△不變形、周轉次數多、精度高；成本高、加工周期長、重量重木材塊式邊模

○

○

○

加工快捷、精度高；不能實現復雜造型和質感、周轉次數低注：△--正常周期次數；○--較少或一次性周期次數。適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型模具類型和預制構件類型的適用關系（三）

流水線工藝固定模臺工藝立模工藝預應力工藝優、劣分析板類構件墻板類構件板類構件墻板類構件柱、梁及柱梁組合構件陽臺、樓梯、空調板、挑檐板等異性構件墻板類構件柱、樓梯等構件板類構件梁類構件立式邊模鋼制立式邊模

△△△

△△

不變形、周轉次數多、精度高；成本高、加工周期長、重量重鋁制立式邊模

△△

△△

質量輕、表面精度高；加工周期長，易損壞襯模塑料、硅膠、橡膠類襯模

○

○○○○○○

可以實現豐富的質感及造型、易脫模；價格昂貴、周轉次數低、易損壞非規則形狀襯模聚丙乙烯襯模

○

○○○○○○

加工快捷、脫模容易；周轉次數低、易損壞玻璃鋼襯模

○

○○○○○○

可實現比鋼模復雜的造型、脫模容易價格便宜；周轉次數低，承載力不夠注：△--正常周期次數；○--較少或一次性周期次數。適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型適用預制構件類型模具類型子任務2預制構件模具的發展趨勢1.2、預制構件模具的發展趨勢1.2.1向自動化、智能化發展

對于制造業來說，解放人力、充分發揮機器控制所帶來的高精度是重要趨勢。而建筑行業實現批量生產再到自動智能生產，這是一個遞進的發展過程，也必會是發展的一個目標。智能化的模具將進一步解決模具的體量大等一系列弊端，從而促進行業發展進程。

請同學們思考？1.2、預制構件模具的發展趨勢1.2.2向輕量化發展

裝配式PC預制構件模具基本是由鋼模具制作而成，由于裝配式建筑構件的梁、柱、疊合板、內外墻等體積和質量大，致使裝配式建筑構件模具也很大而且很重，因此在對其拆卸等過程也顯得尤為困難。如何通過相應分析軟件