由超高性能水泥基复合材料浇筑的超高性能水泥基桥面板的制作方法_2

文档序号:9500183阅读:来源:国知局

[0045] 1为扩展度设计值,h为巧落度设计值,h。为巧落度桶的高度300mm;
[0046] 2)各种骨料的颗粒累计分布曲线:
[0047] 对骨料中所需的砂和石子经筛分测试得到各自的累计分布曲线f,m(d)和t"(d); |;0048]fsm(d)为m#级配砂,m=1~5 ; W例ff"(d)为n#级配石子,η=1~5 ;当不需要石子时,则不考虑石子的累计分布曲 线;
[0050]3)数值分析计算如下:
[0051] 设m#级配砂占骨料总量的体积分数为)(,m、和n#级配石子占骨料总量的体积分数 为Χ,η,且满足;
[0052] 设定混合后骨料的粒径累计分布曲线为:
[0053]Ρα=XXsmfsm(d) +XXrnf;rn(d);
[0054] 对各组分的体积分数X,m和X?W〇.001~0. 05为步长,在各自的取值范围内穷举 计算Pa,比较曲线Pa和PgdA,计算相同纵坐标所对应的横坐标粒径dA的标准差,取标准差最 小的Xsm和Xf。值作为骨料的各组分配比分数。
[0055] 本发明所述的超高性能水泥基桥面板,所述纵坐标依最大值100%等分选取,至少 取5个值;所述细骨料的细度模数为2. 4~2.8;所述碎石为玄武岩或花岗岩。
[0056] 本发明所述的超高性能水泥基桥面板,所述超高性能水泥基复合材料中还添加纤 维,所述纤维为钢纤维或非金属纤维,非金属纤维为聚乙締醇纤维、聚乙締纤维、聚丙締纤 维、聚丙締腊纤维、聚醋纤维、尼龙纤维、纤维素纤维、碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维,占所 述超高性能水泥基复合材料体积的0. 05%~5%;所述纤维的直径为15~1000μm,纤维 长度为1~100mm。
[0057] 本发明所述的超高性能水泥基桥面板,所述超高性能水泥基桥面板中间段和两 侧加强段采用钢筋、钢绞线或者纤维复合筋进行配筋,中间段配筋率1%~10%,两侧加 强段配筋率5%~15% ;所述钢筋、钢绞线屈服强度> 400MPa;所述纤维复合筋抗拉强度 >SOOMPa;所述纤维复合筋采用有机合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维的一种或几 种组合与树脂制成。
[0058] 本发明所述的超高性能水泥基桥面板,所述超高性能水泥基桥面板中间段横筋和 两侧加强段横筋搭接长度大于1. 5Bi;搭接部分采用绑扎或焊接方法连接。
[0059] 本发明所述的超高性能水泥基桥面板,所述超高性能水泥基桥面板自重《240kg/ 〇 m ο W60] 有益效果: 阳〇6U (1)自重较轻,只有普通钢筋混凝上桥面板的20%到40%;制造、施工方便,工程 量及工期比传统钢筋混凝±桥面板减少50 %到70%;
[00创 似超高性能水泥基桥面板自重小,可大大降低桥梁恒载,使得包括基础工程在内 的下部结构工程量减少15 %到40%;
[0063] (3)超高性能水泥基复合材料微观结构致密,具有出色的耐腐蚀性能、抗碳化性 能,对内部筋材保护作用强,超高性能水泥基复合材料的碳化速度只有普通混凝±的1/40、 钢筋诱蚀速率只有普通混凝±的1/25;
[0064] (4)具有良好的抗疲劳、抗震W及耐久性能,使用寿命长(理论寿命可达150年W 上),大大降低结构维护费用(可实现20年内免维护、50年内无大修)。
【附图说明】 W65] 图1是B= 2500~3500mm、L/B= 2~3时的超高性能水泥基桥面板横截面示意 图;
[0066] 图2是B=3500~4500mm、L/B=2. 5~3. 5时的超高性能水泥基桥面板横截面 不意图。
[0067] 图中,1是超高性能水泥基桥面板中间段;2是超高性能水泥基桥面板两侧加强 段;Si是中间段纵筋;S2是两侧加强段上层纵筋;S3是两侧加强段下层纵筋;S4是中间段横 筋;苗是两侧加强段横筋;h是中间段厚度;Η是两侧加强段厚度;B是桥面板宽度巧1是中 间段纵筋间距;Β2是两侧加强段上层纵筋间距;Β3是两侧加强段下层纵筋间距;b是两侧加 强段底部宽度;Li是两侧加强段横筋长度。
【具体实施方式】
[0068] 下面结合【具体实施方式】,进一步阐述本发明。应理解,运些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术 人员可W对本发明作各种改动或修改,运些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。 W例 实施例1
[0070] 由超高性能水泥基复合材料诱筑的超高性能水泥基桥面板,其中:
[0071] Η= 65mm、h= 45mm、B= 2900mm、L= 7200mm、Bi= 40mm、B2= 40mm、B3= 50mm、 84= 40mm、b= 250mm、L1= 260mm;
[0072]超局性能水泥基复合材料,包含化凝材料、水和减水剂,水泥体积占20 %,所述水 泥为强度等级为52. 5的P·I水泥,所述矿物渗合料为娃灰和粉煤灰,占54%。
[0073] 水泥、娃灰和粉煤灰的配比分数通过理想堆积曲线和其粒径累计分布曲线进行数 值分析计算;
[0074] 1)所述理想堆积曲线公式为: 阳0巧]
[0076] 其中,Pgd为颗粒通过筛孔的百分比,A为经验常数,d为筛孔直径,Dm。为颗粒的最 大粒径;
[0077] 经验常数A的取值根据超高性能水泥基复合材料的设计巧落度或设计扩展度要 求通过公式确定:
[0078] 巧落度GB/T50080 :140mm;巧落度桶的高度hn为300mm; 阳0巧]=2. 333 ;
[0080] 2)胶凝材料各组分的粒径累计分布曲线:
[0081] 对水泥、娃灰和粉煤灰经测试的得到各自累计分布曲线Ud)、tf(d)和ffg(d);胶 凝材料中水泥的最大粒径大于其他两种胶凝材料,所WDm。、取水泥的最大粒径110ulll。
[0082] 3)数值分析计算如下: W83 ] 设水泥占胶凝材料总量的体积分数为X。、娃灰占胶凝材料总量的体积分 数为Xsf和粉煤灰占胶凝材料总量的体积分数为Xf。,且满足X。e化250, 0. 87引、 狂sf巧fa)E[0. 125, 0. 750]、X。巧sf巧fa= 1 ;
[0084] 设定混合后胶凝材料的粒径累计分布曲线为: 阳0化]
[0086] 对各组分的体积分数Xc、X,f和XfgW0. 001为步长,在各自的取值范围内穷举计算 P,比较曲线P和Pgd,在纵坐标上取最大值内的5个等分点,计算相同纵坐标所对应的横坐 标粒径d的标准差,经计算比较得到标准差最小的Xc= 0. 270,X,f= 0. 365,Xh= 0. 519, 分别作为水泥、娃灰和粉煤灰的配比分数;
[0087] 水的用量与胶凝材料的质量比W/B为0. 121,其中W表示水的用量,B表示胶凝材 料质量。
[0088] 使用聚簇酸减水剂,粉剂,减水率30 %,用量为胶凝材料的2. 2 %。
[0089] 超高性能水泥基复合材料的主要材料用量,体积百分比如下:
[0090] 水泥 20% 桂灰 14% 粉煤灰 40% 水 23〇/〇 减水剂 2%
[0091] 超高性能水泥基复合材料的各材料用量,质量比如下:
[0092] 水泥 1 娃灰 0.5:56 粉煤灰 1.460 水 0.365 减水剂 0.0317
[0093] 超高性能水泥基复合材料是指材料拌和后流动性性能如下:
[0094]巧落度GB/T50080 : 140mm;
[0095] 硬化后性能达到如下指标:
[0096] 抗压强度,标准养护28d: 188MPa〇
[0097] 诱筑成横截面如图1所示的超高性能水泥基桥面板,其中Si、S2、S3、S4、Ss均为 HRB500钢筋,Si、S4、Sg直径为8mm,S2直径为12mm,S3直径为16mm,超高性能水泥基桥面板 中间段(1)配筋率为5.6%,两侧加强段(2)配筋率为10%,中间段(1)横筋(S4)和两侧 加强段(2)横筋(?)搭接长度为75mm,搭接部
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