[發明專利]一種超高性能混凝土夾芯樓板及其制造方法

在審

• 申請號: 201810930595.9
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN109057116A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 晏班夫;邵旭東;趙華;樊偉;簡濤
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: E04B5/02
• 分類號: E04B5/02;B28B1/14;B28B11/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;趙東方

本發明涉及裝配式建筑領域，公開了一種超高性能混凝土夾芯樓板及其制造方法，其中超高性能混凝土夾芯樓板，包括UHPC底板和UHPC頂板，所述UHPC底板和UHPC頂板之間均布有多個UHPC短柱，所述UHPC底板內均布有第一縱向鋼筋，所述UHPC頂板內均布有第二縱向鋼筋，各所述UHPC短柱內均設有豎向鋼筋，所述豎向鋼筋的上端固定在所述第二縱向鋼筋上，所述豎向鋼筋的下端固定在所述第一縱向鋼筋上。本發明的底板、頂板和短柱均采用UHPC材料制成，充分利用UHPC高強度、高韌性和高耐久性的特點，形成一種超高性能混凝土夾芯樓板結構，該結構可以充分發揮UHPC材料的高性能、減輕結構自重、降低施工難度、提高結構耐久性、減輕后期管養難度。

技術領域

本發明涉及裝配式建筑領域，具體地涉及一種超高性能混凝土夾芯樓板及其制造方法。

背景技術

裝配式建筑是指用工廠預制的構件在現場裝配而成的建筑。相對于傳統現澆混凝土建筑而言，裝配式建筑的承重梁、結構柱、樓板、墻板、樓梯、陽臺等主要構件都采用工廠預制、現場拼裝的方式進行建造實施，具有結構質量高、建造速度快、環境污染小、工程造價低等顯著優勢，是未來建筑發展的重要方向。

預制混凝土樓板作為裝配式混凝土結構主要結構受力構件之一，是裝配式建筑的重要組成部分，是把樓板在預制場預先制作好，然后在施工現場進行安裝。近年來裝配式樓板結構得到了長足發展，由原來的空心板、預應力 T型板、預制植筋板、鋼筋混凝土及預應力混凝土疊合板(夾芯疊合板、帶反肋疊合板、空腹疊合板和普通鋼筋桁架疊合板)等傳統結構向三明治組合板、型鋼板/鋼桁架混凝土疊合板等輕型、多功能結構轉變。高強材料和新結構的配合通常能表現出優異的性能，比如，以高強度纖維混凝土為面層，以波紋型鋼板作為芯層的三明治組合板，不僅強度高、變形性能良好，而且其質量不到傳統混凝土板的1/4；再如，纖維混凝土板與鋼桁架疊合板不僅剛度好、質量輕，同時能充分發揮兩者的延性特征，具有良好的抗震性能。

實現預制裝配式樓板的輕量標準化是裝配式建筑的未來發展趨勢。實現途徑主要包括：一是取決于所采用的材料，為降低PC構件的重量和尺寸，宜選用和研發輕質高強的結構性材料，如輕型骨料、高強度鋼等；二是取決于結構構造，通過特殊的結構形式設計，實現材料集約化利用，綜合提高裝配式樓板的剛度、強度、連接性能等。目前，裝配式樓板以普通鋼筋混凝土為主要的施工材料，傳統普通鋼筋混凝土結構樓板有自重大、耐久性一般、接縫易滲漏等缺點；鋼夾芯樓板在結構輕巧、可自由切割利用上優勢明顯，但不耐火，在有特殊防火需求的建筑中，鋼結構必須采用耐火材料加以保護以提高耐火等級，在潮濕和腐蝕性介質的環境中，鋼結構容易發生銹蝕，一般要采取除銹、鍍鋅、涂料等方式進行定期維護，采用不銹鋼夾芯樓板價格較高。且隨著裝配式建筑的迅速發展，向傳統材料提出了質輕、高強的要求。高強材料能有效減小構件截面尺寸，減低自重，節約材料用量和運輸成本。

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，它的代表是活性粉末混凝土?；钚苑勰┗炷?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(空隙與微裂縫)減少到最少，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。由于活性粉末混凝土中鋼纖維的存在加強了水泥石的咬合作用，使材料的抗拉強度得到大幅度提高，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，其力學性能和變形性能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。

目前UHPC材料在裝配式建筑領域主要用于外掛裝飾墻板、預制UHPC 樓梯、陽臺等方面，在結構連接構造等方面，對UHPC梁板柱整體預制接頭、 UHPC強化節點、UHPC濕接縫力學性能等方面還需展開相關研究。

發明內容