[發明專利]一種鋼絲網增強的超高性能混凝土蓋板及其制備方法

有效

• 申請號: 201510255611.5
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN104878873B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 楊醫博;黃鴻浩;冼劍華;郭文瑛;潘文智;蔡鉉燁;王恒昌;廖芮;譚志健;劉金濤;譚穎垚;郭振海
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E04C2/06
• 分類號: E04C2/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種鋼絲網增強的超高性能混凝土蓋板及其制備方法。

背景技術

超高性能混凝土，簡稱UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，是過去三十年中最具創新性的水泥基工程材料，實現了工程材料性能的大跨越，它的其中一個代表是活性粉末混凝土。

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，簡寫為RPC)：是由多元活性粉末摻合料、無機膠凝材料、連續級配細骨料、鋼纖維等混合纖維組成，通過最優化級配設計，使材料內部的缺陷(孔隙與微裂縫)減小到最少，具有超高強度、高韌性、高耐久性、高阻裂性和體積穩定性良好的新型水泥基復合材料。由于超高性能混凝土中鋼纖維的存在加強了水泥石的咬合作用，使該材料的抗拉強度得到大幅提高，達高強混凝土的4~6倍，極限拉伸應變更是可達高強混凝土的70~80倍，斷裂韌性是普通混凝土的250多倍，其力學性能和變形能力明顯優于普通混凝土和高強混凝土。因此該材料適用于對結構有高強、輕質、阻裂、耐久性要求的結構工程領域。

超高性能混凝土制備的蓋板，相對于傳統的混凝土蓋板，其承載能力和耐久性能都有了較大的提高。超高性能混凝土成分中的鋼纖維能加強水泥石間的咬合作用，延遲裂縫的出現。但是由于鋼纖維在蓋板中分布較平均，導致承受壓應力的蓋板上部含有過多鋼纖維，造成浪費；承受拉應力的蓋板底部鋼纖維量則過少，未能充分發揮其阻裂作用。使得蓋板在較大偶然荷載或者長期荷載作用（如大載重車輛的碾壓或停留）下，蓋板依然會較早開裂，加速鋼筋的銹蝕，這將對蓋板的耐久性能造成很大的不利影響，大大縮短蓋板的使用壽命。因此如何充分發揮鋼纖維的阻裂作用，延遲蓋板的開裂成為一個亟需解決的問題。

而在蓋板的鋼筋骨架下部加設合適孔徑的鋼絲網，有利于在澆注超高性能混凝土時攔截鋼纖維，改變鋼纖維在蓋板中的分布情況，使得蓋板整體呈現上部受壓區鋼纖維較少、下部受壓區鋼纖維較多的合理分布狀態。從而加強蓋板底部水泥石間的咬合作用，進而延緩裂縫的發展，有效地緩解普通蓋板底部過早開裂而造成的內部鋼筋腐蝕問題。該蓋板及其制備工藝通過合理調整鋼纖維分布狀態，充分發揮了鋼纖維的阻裂作用，顯著提高了鋼纖維的利用率，從而使蓋板延遲開裂，提升其裂縫荷載、破壞荷載等承載力指標，改善蓋板耐久性能。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種鋼絲網增強的超高性能混凝土蓋板，改善鋼纖維在蓋板中的分布情況，充分發揮鋼纖維的阻裂作用，提高混凝土的斷裂韌性，從而延緩蓋板裂縫發展，最終提高蓋板的承載力與耐久性能。

本發明的另一目的在于提供一種上述鋼絲網增強超高性能混凝土蓋板的制備方法，其不僅能夠有效提高鋼纖維的利用率，增強蓋板的承載力與耐久性能，還便于工業化大規模生產。

為實現上述目的，本發明可以采取如下技術方案：

一種鋼絲網增強的超高性能混凝土蓋板，包括超高性能混凝土層，所述超高性能混凝土層內由上而下緊密貼合地設置有平行于蓋板下端面的鋼筋骨架和鋼絲網，所述鋼絲網距蓋板下端面10~20mm，鋼筋骨架和鋼絲網距離蓋板四側邊10~20mm，所述鋼筋骨架主要由縱向設置的受力筋和橫向設置的分布筋焊接或捆扎而成，所述分布筋位于受力筋上方。

進一步地，所述受力筋直徑為6~20mm，且受力筋直徑比分布筋大2mm以上。

進一步地，所述鋼筋骨架采用熱軋鋼筋、冷拉鋼筋或PC鋼棒。

進一步地，所述鋼絲網增強超高性能混凝土蓋板的厚度小于等于60mm。

進一步地，所述超高性能混凝土的抗壓強度大于等于140MPa。

進一步地，所述鋼絲網由直徑0.2~1.0mm的細鋼絲結網而成，所述鋼絲網的孔徑為1.0~3.5cm×1.0~3.5cm。

本發明另一方面提供了一種如所述的鋼絲網增強的超高性能混凝土蓋板的制備方法，包括步驟：

1）按照蓋板的尺寸和保護層厚度，加工鋼筋骨架和鋼絲網；

2）將鋼絲網與鋼筋骨架連系固定，使鋼絲網平行于鋼筋骨架且位于鋼筋骨架的受力筋一側，并使兩者緊密貼合；

3）將固定好的鋼絲網與鋼筋骨架吊入模具模腔內，放置時鋼絲網朝上，并使鋼筋骨架和鋼絲網四側邊留出10~20mm的保護層厚度；