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超高强韧性树脂钢丝网混凝土

作者: 发布时间:2022-08-22 14:59:07点击:1047

信息摘要: 超高强韧性树脂钢丝网混凝土[0002]超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-HighPerformanceConcrete),是过去三十年中更具创新性的水泥基工程材料,实现了工程材料性能的大跨越,它的其中一个代表是活性粉末混凝土。[0003]活性粉末混凝土(Re...

[0002]超高性能混凝土,简称UHPC(Ultra-HighPerformanceConcrete),是过去三十年中更具创新性的水泥基工程材料,实现了工程材料性能的大跨越,它的其中一个代表是活性粉末混凝土。

[0003]活性粉末混凝土(ReactivePowderConcrete,简写为RPC):是由多元活性粉末掺合料、无机胶凝材料、连续级配细骨料、钢纤维等混合纤维组成,通过更优化级配设计,使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减小到最少,具有超高强度、高韧性、高耐久性、高阻裂性和体积稳定性良好的新型水泥基复合材料。由于超高性能混凝土中钢纤维的存在加强了水泥石的咬合作用,使该材料的抗拉强度得到大幅提高,达高强混凝土的4~6倍,极限拉伸应变更是可达高强混凝土的70~80倍,断裂韧性是普通混凝土的250多倍,其力学性能和变形能力明显优于普通混凝土和高强混凝土。因此该材料适用于对结构有高强、轻质、阻裂、耐久性要求的结构工程领域。

[0004]超高性能混凝土制备的盖板,相对于传统的混凝土盖板,其承载能力和耐久性能都有了较大的提高。超高性能混凝土成分中的钢纤维能加强水泥石间的咬合作用,延迟裂缝的出现。但是由于钢纤维在盖板中分布较平均,导致承受压应力的盖板上部含有过多钢纤维,造成浪费;承受拉应力的盖板底部钢纤维量则过少,未能充分发挥其阻裂作用。使得盖板在较大偶然荷载或者长期荷载作用(如大载重车辆的碾压或停留)下,盖板依然会较早开裂,加速钢筋的锈蚀,这将对盖板的耐久性能造成很大的不利影响,大大缩短盖板的使用寿命。因此如何充分发挥钢纤维的阻裂作用,延迟盖板的开裂成为一个亟需解决的问题。

[0005]而在盖板的钢筋骨架下部加设合适孔径的钢丝网,有利于在浇注超高性能混凝土时拦截钢纤维,改变钢纤维在盖板中的分布情况,使得盖板整体呈现上部受压区钢纤维较少、下部受压区钢纤维较多的合理分布状态。从而加强盖板底部水泥石间的咬合作用,进而延缓裂缝的发展,有效地缓解普通盖板底部过早开裂而造成的内部钢筋腐蚀问题。该盖板及其制备工艺通过合理调整钢纤维分布状态,充分发挥了钢纤维的阻裂作用,显著提高了钢纤维的利用率,从而使盖板延迟开裂,提升其裂缝荷载、破坏荷载等承载力指标,改善盖板耐久性能。

【实用新型内容】

[0006]本实用新型的目的在于提供了一种钢丝网增强的超高性能混凝土盖板,改善钢纤维在盖板中的分布情况,充分发挥钢纤维的阻裂作用,提高混凝土的断裂韧性,从而延缓盖板裂缝发展,最终提高盖板的承载力与耐久性能。

[0007]本实用新型的另一目的在于提供一种上述钢丝网增强的超高性能混凝土盖板的制备方法,其不仅能够有效提高钢纤维的利用率,增强盖板的承载力与耐久性能,还便于工业化大规模生产。

[0008]为实现上述目的,本实用新型可以采取如下技术方案:

[0009]一种钢丝网增强的超高性能混凝土盖板,包括超高性能混凝土层,所述超高性能混凝土层内由上而下紧密贴合地设置有平行于盖板下端面的钢筋骨架和钢丝网,所述钢丝网距盖板下端面10~20mm,钢筋骨架和钢丝网距离盖板四侧边10~20mm,所述钢筋骨架主要由纵向设置的受力筋和横向设置的分布筋焊接或捆扎而成,所述分布筋位于受力筋上方。

[0010]进一步地,所述受力筋直径为6~20mm,且受力筋直径比分布筋大2mm以上。

[0011]进一步地,所述钢筋骨架采用热轧钢筋、冷拉钢筋或PC钢棒。

[0012]进一步地,所述钢丝网增强超高性能混凝土盖板的厚度小于等于60mm。

[0013]进一步地,所述超高性能混凝土的抗压强度大于等于140MPa。

[0014]进一步地,所述钢丝网由直径0.2-1.0mm的细钢丝结网而成,所述钢丝网的孔径为1.0—3.5cmX1.0—3.5cm0

[0015]本实用新型另一方面提供了一种如所述的钢丝网增强超高性能混凝土盖板的制备方法,包括步骤:

[0016]I)按照盖板的尺寸和保护层厚度,加工钢筋骨架和钢丝网;

[0017]2)将钢丝网与钢筋骨架连系固定,使钢丝网平行于钢筋骨架且位于钢筋骨架的受力筋一侧,并使两者紧密贴合;

[0018]3)将固定好的钢丝网与钢筋骨架吊入模具模腔内,放置时钢丝网朝上,并使钢筋骨架和钢丝网四侧边留出10~20mm的保护层厚度;

[0019]4)制备流动度范围为180mm以上的超高性能混凝土,所述流动度参考水泥胶砂跳桌流动度实验进行,但跳桌不跳动;所述超高性能混凝土抗压强度不应低于140MPa,其中所含钢纤维可选用普通镀铜钢纤维,直径为0.18mm?0.23mm,长度为6?14_。所述钢纤维添加量为混凝土体积掺量0.5-2%;

[0020]5)将拌合好的超高性能混凝土倾倒注入模具模腔中振动成型后抹平盖板外表面,钢筋骨架和钢丝网能被控制在盖板内部并留出符合要求的保护层厚度;

[0021]6)将盖板连同模具进行养护,脱模后继续养护至性能满足要求,得到钢丝网增强的超尚性能混凝土盖板。

[0022]进一步地,步骤I)中,所述钢丝网的结网方式为细钢丝交叉编织、细钢丝焊接或细钢丝交叉点缠绕捆绑。

[0023]进一步地,所述步骤6)具体包括:将盖板连同模具送入蒸汽养护室内,环境温度保持为40°C养护24小时,之后取出拆模再在85°C条件下继续养护48小时,得到钢丝网增强超高性能混凝土盖板。

[0024]本实用新型提供的钢丝网增强超高性能混凝土盖板及其制备方法,相对于现有技术具有如下优点:

[0025]靠近盖板下端面的钢丝网的存在使大部分钢纤维分布于盖板底部受拉区,能充分发挥钢纤维的阻裂作用,有效延缓盖板工作期间的裂缝发展,减少裂缝总量并使裂纹细化,从而提高盖板的抗开裂性能与抗渗水能力,降低钢筋骨架锈蚀的可能性,最终提高盖板的承载力与耐久性,同时使盖板抗冲击性能得到提高。

[0026]本实用新型将在建筑材料领域发挥巨大作用,应用前景广阔,具有很好的技术经济效益。

【附图说明】

[0027]图1为本实用新型所述的盖板横截面示意图;

[0028]图2为本实用新型所述钢筋骨架的俯视示意图;

[0029]图3为本实用新型所述钢筋骨架和钢丝网的相对位置示意图;

[0030]图中所不为:1_受力筋;2_分布筋;3_超尚性能混凝土层;4_钢丝网。

【具体实施方式】

[0031]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的目的作进一步的详细描述,实施例不能在此一一赘述,但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。

[0032]实施例1

[0033]如图1至图3所示,一种钢丝网增强的超高性能混凝土盖板,所述盖板尺寸为1200mmX500mmX40mm,包括超高性能混凝土层3,所述超高性能混凝土层3内由上而下紧密贴合地设置有平行于盖板下端面的钢筋骨架和钢丝网4,所述钢丝网4距盖板下端面10mm,钢筋骨架和钢丝网距离盖板四侧边15mm,所述钢筋骨架主要由纵向设置的受力筋I和横向设置的分布筋2焊接或捆扎而成,所述分布筋2位于受力筋I上方。

[0034]本实施例中,分布筋2采用直径为8mm的HPB300钢筋;受力筋I采用直径为10.7mm的PC钢棒,抗拉强度值为1400MPa;

[0035]本实施例中,所述钢丝网4由直径0.2mm的细钢丝结网而成,钢丝网4的孔径为1

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