[發明專利]混雜纖維替代鋼筋的自密實混凝土預制空心板梁及制作方法有效

申請號：	201610254043.1	申請日：	2016-04-23
公開（公告）號：	CN105729616B	公開（公告）日：	2017-12-15
發明（設計）人：	尤志國;楊志年;王寧;周云龍;付秀艷;韓建強;邱凱;陶志強;楊麗華	申請（專利權）人：	華北理工大學
主分類號：	B28B1/52	分類號：	B28B1/52;B28B1/14;B28B23/04;E01D19/00;E01D101/28
代理公司：	唐山永和專利商標事務所13103	代理人：	張云和
地址：	063009 河***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	混雜纖維替代鋼筋密實混凝土預制空心制作方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及混凝土橋梁，具體是一種混雜纖維替代鋼筋的自密實混凝土預制空心板梁及制作方法。

背景技術

目前，中小跨徑公路橋梁的建設占公路橋梁總座數的98%。中小跨徑公路橋梁可采用裝配式先張法預應力混凝土簡支空心板梁作為主要承重構件，空心板梁跨徑最大不超過20米。

但是，預制預應力混凝土空心板梁由于混凝土收縮可引起表面龜裂；摻入氯鹽等速凝劑易出現梁底縱向裂縫；由于先張法在兩組張拉鋼筋之間梁端混凝土處于受力區使梁端易產生水平裂縫，或因錨頭處應力集中和錨頭產生的楔形作用而使錨頭附近產生細小水平裂縫；混凝土收縮和溫差大易出現腹板收縮裂縫；箱梁底板上發生不規則裂縫，由于梁橫向受力性能與橫向不變形截面顯得有很大的不同，即由于腹板與底板受力不均所致。

另外，箱型構件復雜，采用普通混凝土施工可操作性不好。箱型構件配筋過密或不當且傳統混凝土工作性能低下，不能與鋼筋形成有效握裹；箱梁底部易出現混凝土振搗不密實、不均勻，硬化成型的混凝土內部或表面形成眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，甚至形成蜂窩、麻面、空洞等，鋼筋容易受周圍環境腐蝕，結構耐久性降低。在構件截面狹窄處和配筋密集處，準確布置抗剪鋼筋的難度非常大。調查表明，按設計要求，箍筋間距應為10cm，而幾乎所有工地所見箍筋的間距均介于5cm到15cm之間，盡管總的箍筋數量在彎剪區滿足設計要求。這就造成箱型構件耐腐蝕、耐久性差。受力性能與設計不符，帶來安全隱患。

規范、專著和文獻中提到的纖維對抗剪承載力的貢獻值設計公式，只能計算單摻鋼纖維或兩種鋼纖維混雜時的抗剪承載力貢獻值。但是，混雜鋼纖維和仿鋼絲合成粗纖維或玄武巖纖維時，混雜纖維對抗剪承載力的貢獻值計算還沒有提出。而且，市場上纖維種類繁多，新型纖維不斷出現，每種纖維的物理力學性能存在差異，已有公式的適用性受到檢驗。需要提出一種合理方法解決纖維對抗剪承載力的貢獻值的設計。因而，混雜纖維替代鋼筋的高性能自密實混凝土預制空心板梁沒有被設計和應用。

發明內容

本發明的目的在于克服背景技術之不足，而提供一種混雜纖維替代鋼筋的自密實混凝土預制空心板梁及制作方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種混雜纖維替代鋼筋的自密實混凝土預制空心板梁，包括：鋼筋，混凝土，纖維；

鋼筋包括預應力鋼筋、帶肋鋼筋和光圓鋼筋，預應力鋼筋包括預應力受拉鋼筋，帶肋鋼筋包括帶肋縱向受拉鋼筋、帶肋縱向受壓鋼筋、帶肋腹板縱向受力鋼筋和帶肋抗剪箍筋，光圓鋼筋包括固定箍筋的頂部架立筋；

混凝土為抗壓強度不大于50MPa的高性能的自密實混凝土；

纖維是混雜于自密實混凝土中的增強增韌粗纖維，包括端部彎鉤型鋼纖維、仿鋼絲合成粗纖維或玄武巖纖維，纖維長度不小于3cm，直徑不小于0.4cm。

鋼纖維包括端部彎鉤型鋼纖維、平直形鋼纖維、波紋形鋼纖維。

上述混雜纖維替代鋼筋的自密實混凝土預制空心板梁的制作方法，按下述步驟進行：

（1）按常規設計計算出預制空心板梁的幾何尺寸，按設計和構造分別計算出所需預應力受拉鋼筋、帶肋縱向受拉鋼筋、帶肋腹板縱向受力鋼筋、帶肋抗剪箍筋、光圓鋼筋的面積，并確定對應的鋼筋類型、鋼筋根數和鋼筋間距；

（2）依據布置的鋼筋間距，選定端部彎鉤型鋼纖維，選定仿鋼絲合成粗纖維或玄武巖纖維其中的一種，并進行幾種不同纖維摻量的混雜；

（3）按設計選定的抗壓強度要求進行自密實混凝土配合比的設計，將選定的混雜纖維形式摻加到自密實混凝土中；