一种frp筋超高性能混凝土盖板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于建筑材料领域，具体涉及一种FRP筋超高性能混凝土盖板。
【背景技术】
[0002]超高性能混凝土，简称UHPC (Ultra-High Performance Concrete)，是过去三十年中最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(Reactive Powder Concrete，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，通过最优化级配设计，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。由于活性粉末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]超高性能混凝土盖板，相比于传统混凝土盖板，承载能力和耐久性能都有了很大的提高，盖板厚度也能得到减小，能有效解决传统混凝土盖板笨重不易检修的问题。另外，由于超高性能混凝土的超高力学性能，可以使用抗拉强度更高的预应力筋来替代普通钢筋，并充分发挥其抗拉性能。尽管超高性能混凝土盖板有如此多的优点，但在偶然冲击荷载或者长期荷载作用下，盖板仍然存在开裂的问题，虽然它的承载能力还是能够保证其正常工作，但是盖板内的钢筋会随着时间的推移而发生腐蚀，强度也会逐渐降低，这对盖板承载能力的危害是十分严重的。在大多数情况下，盖板是带裂缝工作的，盖板内部的钢筋腐蚀问题会造成很大的损失，这个问题在腐蚀性较强的环境中显得尤为严峻。
[0005]FRP筋(玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋、碳纤维筋等)作为一种新型的受力筋，具有良好的耐腐蚀性能，同时具有密度小等优点，但是其力学性能和与混凝土的粘结性能与钢筋都有较大的不同，目前仍是研宄的热点。将纤维筋替换钢筋应用于盖板中，将能很好地解决钢筋腐蚀的问题，盖板即使开裂也能继续正常工作。
[0006]但FRP筋具有轻质的特点，在盖板成型的时候会上浮到混凝土表面甚至突起，造成盖板底部保护层厚度不足甚至FRP筋直接暴露在盖板外，从而影响盖板的承载能力和抗裂性能。另外，超高性能混凝土盖板一般要求行人盖板厚度控制在50mm以内，成型模具也采用塑料模具，无法预先将FRP筋固定在盖板内部适当的位置。在实际生产中，对于厚度较薄的盖板，一般采用吊筋的办法将钢筋网片悬挂在盖板内部，但是此方法对于FRP筋并不适用，原因在于FRP筋的重量轻而容易受混凝土的影响而上下移动。当混凝土流动度过大，FRP筋会被混凝土浮起至表面甚至突起，这样不仅会影响盖板的外观，还会影响盖板的承载能力和抗裂性能；当混凝土流动度过小，FRP筋与混凝土之间的粘结性和整体性也就无法保证，同时成型也会十分困难。【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供了一种FRP筋超高性能混凝土盖板，利用FRP筋的高抗拉强度及强耐腐蚀能力，取代传统超高性能混凝土盖板内部的钢筋网片，即使盖板开裂也不用担心内部的FRP筋被锈蚀，能够有效增长盖板的使用寿命且不会让承载能力降低，同时还能减轻结构自重，降低结构维护费用，具有很好的经济效益。
[0008]本实用新型的另一目的在于提供一种上述FRP筋超高性能混凝土盖板的制备方法，其不仅能够省去将钢筋网片吊起留出上下保护层厚度的步骤，同时也能够解决FRP筋因质轻而上浮的问题，保证了盖板的承载能力和抗裂性不受影响。
[0009]为实现上述目的，本实用新型可以采取如下技术方案:
[0010]一种FRP筋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距离盖板下端面10~20mm、距离盖板四侧边10~20mm的位置设置有平行于盖板下端面的FRP筋网片，所述FRP筋网片由纵向设置的受力筋和横向设置的分布筋绑扎组成，所述分布筋位于受力筋上方。
[0011]进一步地，所述受力筋直径为6~20mm，受力筋直径比分布筋大2mm以上。
[0012]进一步地，所述受力筋的两端设置有墩头，所述墩头的外径为受力筋直径的1.3-2.0 倍。
[0013]进一步地，所述FRP筋采用玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋或碳纤维筋。
[0014]进一步地，所述FRP筋超高性能混凝土盖板的厚度小于等于60mm。
[0015]进一步地，所述超高性能混凝土的抗压强度大于等于140MPa。
[0016]本实用新型的第二个目的是提供一种FRP筋超高性能混凝土盖板的制备方法，包括步骤:
[0017]I)按照盖板的尺寸和保护层厚度，选择作为分布筋和受力筋的FRP筋尺寸；
[0018]2)将分布筋和受力筋绑扎成网片，分布筋和受力筋在节点处紧密连接；
[0019]3)将绑扎好的FRP筋网片放入模具模腔内，放置时受力筋朝上，分布筋紧贴模腔底面，四边各留出10~20mm的保护层厚度；
[0020]4)制备流动度范围为130mm~160mm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；
[0021]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，FRP筋网片能刚好被控制在盖板内部并自动留出符合要求的上下保护层厚度；
[0022]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FRP筋超高性能混凝土盖板。
[0023]进一步地，所述步骤6)具体包括:将盖板连同模具进行蒸汽养护，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FRP筋超高性能混凝土盖板。
[0024]本实用新型提供的FRP筋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]I)利用FRP筋的高抗拉强度及强耐腐蚀能力，取代传统超高性能混凝土盖板内部的钢筋网片，即使盖板开裂也不用担心内部的FRP筋被锈蚀，能够有效增长盖板的使用寿命且不会让承载能力降低，同时还能减轻结构自重，降低结构维护费用，具有很好的经济效益。
[0026]2)通过控制超高性能混凝土的流动度范围来使盖板自动留出上下保护层厚度，不仅能够省去将网片吊起留出上下保护层厚度的步骤，同时也能够解决FRP筋因质轻而上浮的问题，保证了盖板的承载能力和抗裂性不受影响。
[0027]本实用新型将在建筑、电力等领域发挥巨大作用，应用前景广阔。
【附图说明】
[0028]图1本实用新型实施例的FRP筋超高性能混凝土盖板配筋俯视示意图。
[0029]图2为图1中A-A向剖视示意图。
[0030]图3为图1中B-B向剖视示意图。
[0031]图中所示为:1-受力筋；2_分布筋；3_超高性能混凝土层。
【具体实施方式】
[0032]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