混杂frp网格增强超高性能混凝土板的制作方法

文档序号:1988988阅读:362来源:国知局
专利名称:混杂frp网格增强超高性能混凝土板的制作方法
混杂FRP网格增强超高性能混凝土板技术领域
本发明的目的在于提供了一种混杂FRP网格增强超高性能混凝土板,适用于混凝土桥面板、腐蚀环境下的楼面板、污水池、电解池、工业地坪等薄板构件领域,尤其适用于腐蚀性较强的环境或者对磁性控制要求较高的环境下。
背景技术
混杂FRP网格是将碳纤维、聚乙烯醇纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维等高性能连续纤维中的两种及以上按一定的比例浸溃于树脂中形成的整体网络,网格的节点之间不会错动,材料配比和网格的间距可以根据实际需求进行加工和控制。混杂FRP网格不仅继承了传统FRP材料高强度、低比重、耐腐蚀等优点,最重要的是弥补了单一 FRP材料延性不足的缺点,混杂FRP与混凝土有着良好的锚固和机械咬合作用,很好地解决了传统单一 FRP板材或片材与混凝土之间界面剥离及滑移问题,而且由于其内埋式的使用方式,在耐久性、防火性方面均得到了极大的提高。此外,同传统的钢筋混凝土相比结构,由于混杂FRP网格的低磁性,可以用于医院、实验室等对磁性控制要求较高的特殊建筑。FRP网格使用方便,施工简单迅捷,可用于各种构件,尤其适用于板、墙等薄壁结构。
超高性能混凝土不仅具有极高的抗压强度、抗拉强度及弹性模量,而且具有像钢材一样的屈服特性,变形能力是普通混凝土的4-6倍,在构件发生较大变形时仍能保持与内部FRP材料的协调工作,保证了 FRP网格的有效利用。另外其极高的密实性和微细裂缝分布特性使其具有较高的耐久性,可以较好的保护其内部材料免受外界不良介质的侵蚀。
目前普遍采用的钢筋混凝土板具有如下缺点由于混凝土的抗拉强度极低,因此在荷载作用及温度变化、混凝土收缩徐变等因素影响下极易产生裂缝,而且裂缝容易以较宽的主裂缝形式出现,使得内部钢筋极易受外界不良介质的侵蚀,造成结构承载力及耐久性下降,使用寿命缩短,在腐蚀性较强的环境中该缺陷尤其明显。
与钢筋混凝土板相比,单一 FRP混凝土板有效避免了钢筋腐蚀的问题,但由于单一 FRP材料属于脆性材料,不像钢筋那样具有延性,其脆性会降低结构的延性,极有可能造成结构的脆性破坏。
混杂FRP网格超高性能混凝土板结构中,混杂FRP网格在继承了单一 FRP材料强度高、质量轻、耐腐蚀等优点的基础上,克服了单一 FRP材料延性不足的缺点;而超高性能混凝土相比普通混凝土则具有高强、高抗裂、高弹性模量、高延性、高耐久性等优点,因此将混杂FRP网格与超高性能混凝土组合而成的板式结构相比其它两类结构具有如下优点相同承载力条件下可优化截面尺寸,减少材料用量和自重,增加结构使用空间;在增加承载力、耐久性和寿命周期的同时保持较小的变形;对防磁要求较高的建筑具有较好的隔磁效果O发明内容
本发明的目的在于提供了一种混杂FRP网格增强超高性能混凝土板,该构件与传统钢筋混凝土板和单一 FRP混凝土板相比,可优化截面尺寸、提高承载能力及延性、减小结构变形、增加结构耐久性并具有较好的隔磁效果,适用于混凝土板结构技术领域,尤其适用于外界不良介质较多或者对磁性控制要求较高的环境下。
为实现上述目的,本发明采取了如下技术方案
本发明包括混杂FRP网格和包裹混杂FRP网格的超高性能混凝土。
所述的混杂FRP网格的组分及网格间距可根据设计需要进行制作。
所述的超高性能混凝土为掺有钢纤维的超高性能混凝土。
所述的板截面的形状为实心矩形、空心矩形。
具体制作步骤如下
I)根据设计图纸制作模板并安装到位;
2)将混杂FRP网格按设计图纸安放定位;
3)浇筑超高性能混凝土,采用平板式混凝土振动器振动密实,并及时进行养护。
混杂FRP网格增强超高性能混凝土板具有如下优点
混杂FRP网格及超高性能混凝土均具有较高的强度,因此在承载力要求不变的情况下可以通过优化截面尺寸,相对普通钢筋混凝土构件,截面高度可降低1/3或更多,截面宽度可降低的更多,相应材料用量、结构自重均可大幅度降低,结构净空增加;
FRP材料具有较强的耐腐蚀性,超高性能混凝土因其高密实度和阻裂性能也具有较好的耐久性,因此两者的组合具有很好的耐久性,可以大幅提高结构的使用年限;
混杂FRP网格超高性能混凝土板具有较好的隔磁性能。
混杂FRP网格增强超高性能混凝土板可以工厂预制也可现场施工,但现场施工的养护条件不如工厂预制的容易得到保证,因此对超高性能混凝土的力学性能会有一定的影响,因此推荐采用工厂预制的方法进行制作,若对超高性能混凝土的力学性能要求不高可采用现场施工。


图I为实心矩形截面的混杂FRP网格增强超高性能混凝土板;
图2为空心矩形截面的混杂FRP网格增强超高性能混凝土板;
图3为混杂FRP网格;
图中1、混杂FRP网格,2、超高性能混凝土,3、空腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明
实施例一
现结合附图I对本发明作进一步说明首先根据设计图纸将模板安装到位,其次将混杂FRP网格I按图纸设计位置安放就位,然后浇筑超高性能混凝土 2,并用平板式混凝土振动器振动密实,自然养护一天后进行蒸汽养护三天,若对超高性能混凝土力学性能要求不高,也可不进行蒸汽养护,而按普通混凝土的养护方法进行养护,养护完成后拆除模板。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种混杂FRP网格增强超高性能混凝土板,其特征在于包括混杂FRP网格(I)和包裹混杂FRP网格的超高性能混凝土(2),所述的超高性能混凝土为掺有钢纤维的超高性能混凝土。
2.根据权利要求I所述的混杂FRP网格增强超高性能混凝土板,其特征在于所述的板截面的形状为实心矩形或空心矩形。
全文摘要
本发明提供了一种混杂FRP网格增强超高性能混凝土板,适用于混凝土楼面板或桥面板等薄板构件领域。本发明包括混杂FRP网格和包裹混杂FRP网格的超高性能混凝土,该构件与传统钢筋混凝土板及单一FRP混凝土板相比,可提高构件承载力、变形能力和耐久性,尤其可显著提高构件的耐腐蚀性,并具有较好的隔磁性能。
文档编号E04H7/18GK102936937SQ20121045269
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者邓宗才, 徐海宾 申请人:北京工业大学
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