[發明專利]纖維編織網復合鋼筋增強混凝土的建筑結構及其制備方法

有效

• 申請號: 200910010258.9
• 申請日: 2009-01-22
• 公開（公告）號: CN101481930A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 徐世烺;尹世平
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E04B1/62
• 分類號: E04B1/62;E04C5/00;C04B28/00;C04B18/08;C04B14/04
• 代理公司: 大連智慧專利事務所
• 代理人: 潘 迅;周志艦

技術領域

本發明屬于混凝土的增強技術領域，涉及到利用纖維編織網增強混凝土強 度。

背景技術

傳統的鋼筋混凝土結構往往會在高應力區出現嚴重的主裂縫，惡劣的環境 條件會使鋼筋銹蝕進一步加劇。為了保證鋼筋不受腐蝕，需要較厚的保護層厚 度，這樣就額外增加了結構的自重。

德意志研究聯合會(Deutsche?Forschungsgemeinschaft)支持的研究中 心從1999年開始進行纖維編織網增強混凝土(Textile?Reinforced?Concrete， 簡稱TRC)研究，TRC是一種新型的纖維增強水泥基復合材料，是多軸纖維編織 網和精細混凝土的結合，纖維編織網主要用碳纖維、芳綸纖維、耐堿玻璃纖維 等纖維編織。該研究中心近期代表性文章為：1)F.Jesse，N.Will，M.Curbach?and J.Hegger，Load-Bearing?of?Textile-Reinforced?Concrete，ACI?SP-250， 2008：59-68；2)A.Brückner，R.Ortlepp，M.Curbach，Textile?reinforced?concrete for?strengthening?in?bending?and?shear，Materials?and?Structures(2006) 39：741-748。上述文章描述的纖維編織網增強混凝土(TRC)的特點和用途為： 1)與鋼筋混凝土結構相比，TRC裂縫細密，壁薄質輕，可以代替鋼筋混凝土用 做建筑結構構件，如頂棚、內外墻板等裝飾構件，也可以作為承載結構的一部 分，通過組合許多簡單的預制輕質TRC構件構成大跨度拱、殼和棱形框架等復 雜結構；2)用TRC對已建鋼筋混凝土結構和木結構修補加固，可以克服鋼絲(筋) 加固不耐腐蝕的缺點，澆筑厚度為10-15mm的TRC即可以提高承載能力，改善裂 縫形式。

為了制作TRC，該研究中心早期提出了精細混凝土的概念，這是一種骨料 非常細的混凝土，骨料最大粒徑為0.5～4mm。采用精細混凝土的原因為：1)纖 維編織網的網格尺寸從幾個毫米到幾個厘米，精細混凝土能順利通過網格，甚 至可以進入到纖維編織網的內部；2)TRC結構的厚度一般為10～30mm，精細混 凝土的骨料粒徑遠遠小于結構的薄厚，能夠滿足薄壁構件的力學性能要求。一 般精細混凝土的成分為水泥、硅砂和水，為了滿足高流動性、黏聚性和保水性 等工作性能以及構件的耐久性，可以適量加入I級粉煤灰和硅灰等活性材料， 這樣還能夠減少水泥用量，降低造價。在該研究中心發表的論文Material?and bonding?characteristic?for?dimensioning?and?modeling?of?textile?reinforced concrete?elements(?Banholzer，Tanja?Brockmann，Wolfgang?Brameshuber. Materials?and?structures，2006，39：749-763)中給出了該研究中心采用的 一種典型的用于實驗的精細混凝土的配方，其配料除了上面提到過的成分，還 包括超塑化劑。

申請號為200510046304.2的專利申請也公開了一種纖維編織網增強混凝 土(TRC)，其精細混凝土的配比為：52.5R硅酸鹽水泥472kg/m³，超細粉煤 灰168kg/m³，硅灰35kg/m³，Sika三代超塑劑3.25kg/m³，粒徑0～0.6mm的硅 砂460kg/m³，粒徑0.6～1.2mm的硅砂920kg/m³，水262kg/m³，該配方能夠滿 足制作TRC的性能要求。

申請號為200510047049.3的專利申請公開了一種纖維編織網和混凝土的 粘接技術，纖維編織網先用環氧樹脂浸漬，然后表面均勻噴撒細砂，待環氧固 化后再埋入混凝土，以加強與混凝土的粘結。