混凝土面层抗裂用浮点格栅网、其制造方法及应用与流程

本发明涉及一种混凝土施工技术领域，尤其涉及混凝土平板控裂技术。

技术背景

大体积混凝土，尤其是分层浇筑的板状混凝土平板结构，如码头面层，大型楼板，桥梁面层等，工后极其容易出现危害性的裂缝，混凝土裂缝一直是工程上难以解决的顽疾。根据既有理论导致混凝土平板开裂的原因非常复杂，其中最主要的原因是混凝土在外约束作用下无法自由收缩而产生过大的外约束应力，大于当时的混凝土抗拉强度，此外内表温差导致的内约束应力，风干失水导致的塑性开裂均容易导致混凝土平板开裂，预留空洞周边容易出现应力集中裂缝等。

传统混凝土平板控裂技术有：控制大体积混凝土入模温度，减少混凝土内部温升，从而减少内约束应力；加强混凝土养护，防止早期混凝土失水收缩出现塑性裂缝；采用微膨胀混凝土，补偿混凝土收缩引起的外约束作用；增加抗裂钢筋网片等。其中增加钢筋网片也是行之有效的混凝平板抗裂方法之一，然而钢筋网片往往需要设置在离混凝土表面5mm至20mm左右贴近混凝表面且有足够混凝握裹力的位置才能充分发挥抗裂钢筋网片应有的控裂作用，然而钢筋网片较重，在抹面时埋设的话，容易下沉，埋设深度难以控制，若事先用马凳筋架设抗裂钢筋网片，一来影响混凝土浇筑的施工效率，二来浇筑过程中不可避免地被施工人员踩踏，埋设深度同样无法保证。再者钢筋离混凝土表面太近，处于自然腐蚀环境中，钢筋保护层太薄，钢筋自身极其容易锈蚀，耐久性不好。

因此急需一种耐久性好，施工方便，埋设深度易于控制的混凝土表面加筋材料及其施工工艺。随着材料科技的发展，已有大量可以被应用于建筑工程混凝抗裂的纤维材料，一般有纤维网，纤维格栅等成品。纤维织物过于柔软，普通的施工工艺不能很好地把纤维织物埋设在混凝表层某一特定的深度中，埋设过浅的纤维织物，由于缺乏混凝握裹，不能充分发挥纤维的抗裂作用，另外埋设过浅的纤维织物保护层不足，容易在混凝土表层磨损后破坏。

技术实现要素：

为了解决上述工程中遇到的技术难题，克服现有技术中抗裂钢筋网片埋设困难，耐久性差的不足，同时有效预防大面积混凝土平板工后开裂。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种混凝土面层抗裂用浮点格栅网，其包括由若干经线与若干纬线相交构成的纤维格栅网、通过浸渍处理而形成于纤维表面的浸渍树脂层、形成于纤维格栅经线与纬线相交处的多个高度相同的浮点结构，浮点结构突出于纤维格栅网的上表面，且浮点结构上小下大成锥状，所述纤维格栅网是采用耐碱、耐腐蚀且不锈蚀的轻质高强纤维材料作为基材制造的双向正交同性格栅网。

浮点结构的高为5～20mm.

浸渍树脂为双组分环氧树脂或热熔树脂。

所述纤维格栅网的基材选自玄武岩纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维的纤维材料。

混凝土面层抗裂用浮点格栅网的网眼尺寸满足粗骨料75-85％的通过率。

一种制造如上任一所述的混凝土面层抗裂用浮点格栅网的方法，其包括以下步骤：

(1)使用耐碱、耐腐蚀且不锈蚀的轻质高强纤维材料作为基材制作纤维格栅网；

(2)对制好的纤维格栅网进行树脂浸渍，在纤维格栅经纬线相交处套上模具，将树脂注入模具中，树脂固化后纤维格栅网刚化且在经纬线相交处形成浮点结构；

(3)拆除模具。

一种混凝土面层抗裂用浮点格栅网的应用方法，其包括以下操作步骤：混凝土平板浇筑时，在进行混凝土抹面时，将所述的混凝土面层抗裂用浮点格栅网平铺于待抹面的混凝土表面，均匀拍打各浮点结构，使纤维格栅网均匀下沉直至浮点结构完全埋入混凝土内，待混凝土硬化后，所述混凝土面层抗裂用浮点格栅网与混凝土结合成整体。

进一步地，所述混凝土面层抗裂用浮点格栅网单层或多层重叠铺设于混凝土中。

本发明充分利用了轻质高强纤维抗拉强度高的抗裂性能，通过树脂浸渍，并用模具在经纬线交点部位制作一系列厚度统一的浮点结构，这样既能使过于柔软的纤维织物转化为有刚性的格栅网材，同时通过浮点控制其埋入混凝土表层的深度。本发明可以克服传统抗裂钢筋网片施工困难的技术难题，所采用的纤维和树脂耐腐蚀性性能优异，且具有一定的埋设深度，保护层足以保证混凝土面层抗裂用浮点格栅网的耐久性。

相对于其他大体积混凝土控裂方法，采用本材料的施工工艺施工时无需任何特殊设备配合，施工工艺极其容易掌握，施工费用具有突出的优越性，可以大大降低大面积混凝土平板控裂措施费用。

由于混凝土面层抗裂用浮点格栅网质轻，抗拉强度高，在树脂浮点结构的帮助下能均匀埋设于混凝土表层最有利于发挥纤维控裂作用的部位，施工工艺简单合理，无须特殊设备协助，可以针对不同部位灵活地采用单层或多层叠放使用，控裂效果明显，相对于动辄上千万甚至过亿的大体积混凝控裂措施来说，成本极其低廉，经济合理，具有广阔的推广前景。

附图说明

图1本发明的混凝土面层抗裂用浮点格栅网的结造示意图；

图2是树脂浸渍后的纤维示意图；

图3混凝土平板加混凝土面层抗裂用浮点格栅网的应用示意图；

图4混凝土面层抗裂用浮点格栅网在混凝土平板中埋设情况剖面示意图。

其中，浮点格栅网1、轻质高强纤维2、浸渍树脂3、浮点结构4、混凝土平板5、抹子6

具体实施方式

下面结合具体附图和实施方案对本发明作进一步说明。

如图1所示为本发明的混凝土面层抗裂用浮点格栅网，其包括由若干经线与若干纬线相交构成的纤维格栅网、通过浸渍处理而形成于纤维表面的浸渍树脂层、形成于纤维格栅经线与纬线相交处的多个高度相同的浮点结构4，浮点结构4突出于纤维格栅网的上表面，且浮点结构上小下大成锥状。纤维格栅网是采用耐碱、耐腐蚀且不锈蚀的轻质高强纤维材料作为基材制造的双向正交同性格栅网。

浮点结构的高为5～20mm。

制造上述混凝土面层抗裂用浮点格栅网的方法，包括以下步骤：

使用耐碱、耐腐蚀且不锈蚀的轻质高强纤维材料作为基材制作纤维格栅网。纤维格栅网的基材选自玄武岩纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维的纤维材料。考虑所采用的纤维种类、抗拉强度、弹性模量的物理性能特点，对纤维含量和网眼大小进行设计以满足混凝土平板抗裂的需求。

对制好的纤维格栅网进行树脂浸渍，在纤维格栅经纬线相交处套上模具，将树脂注入模具中，树脂固化后纤维格栅网刚化且在经纬线相交处形成浮点结构。浸渍树脂为双组分环氧树脂或热熔树脂。定形刚化后的解决了纤维网过于柔软，施工时不便于埋设的问题。

拆除模具，即得到混凝土面层抗裂用浮点格栅网。

混凝土面层抗裂用浮点格栅网的一般施工步骤如下：

1)采用轻质高强纤维编织成正方格形网眼的双向格栅网，纤维用量和网眼的大小可以根据相关大体积混凝土控裂技术中计算外约束应力和内约束应力的公式计算可能存在的应力差值，结合纤维的力学性能进行设计。如采用玄武岩纤维作为基材，容重2.6——3.05g/cm³，其断裂抗拉强度约为1250MPa，断裂延伸率3.5％，网眼大小约为25——50mm，每平米纤维净重200——500g/m²。

2)根据网眼的间距确定浮点结构模具的尺寸，浮点结构的厚度保持一致，控制在5mm到20mm。浮点结构上小下大，突出于格栅网的上表面。

3)采用双组分环氧树脂或热熔性树脂浸渍格栅网，树脂浸渍过程中的同时利用浮点结构模具在经纬线交点处形成树脂浮点结构。

4)根据所采用的树脂特性，如弹性较好，恢复平整能力较强的材料包装可以采用卷材包装；若材料恢复平整能力较差的材料，宜采用平板包装，避免板材过度变形，不利于施工铺设。

(现场施工：)

1)根据粗骨料的粒径，选用网眼大小合适的混凝土面层抗裂用浮点格栅网，若所选的网眼太小，会导致粗骨料无法通过，混凝土面层浮浆过多，不利于混凝土抗裂，若网眼过大，可能会导致单位面积纤维数量不足，达不到最好的控裂效果，因此可采用粗骨料通过率为80％的网眼筛孔直径大小的格栅板材。

2)在混凝土平板浇筑后，先用振动梁平整混凝面至混凝土基本平整，振捣棒插捣完成后，施工人员铺设混凝土面层抗裂用浮点格栅网，搭接部位的宽度宜为2个网眼的宽度。

3)施工人员用抹子依次拍打树脂浮点结构，使混凝土面层抗裂用浮点格栅网均匀下沉，直至浮点结构顶部刚好被水泥浆浸没。

4)混凝土初凝前检测是否存在由于振捣导致混凝土面层抗裂用浮点格栅网浮起的情况，及时采取措施重新拍打沉放。

5)混凝土初凝后进行二次抹面或多次抹面处理，防止混凝土表面出现混凝土面层抗裂用浮点格栅网的映射痕迹。

6)养护方法与常规混凝土施工无异，混凝土的养护措施严格按规范或设计要求实施。

如图4所示，待混凝土硬化后，所述混凝土面层抗裂用浮点格栅网与混凝土结合成整体共同抗裂。所述混凝土面层抗裂用浮点格栅网可根据应用环境需要，单层或多层重叠铺设于混凝土中，以达到最经济同时抗裂效果最佳的效果。