[發明專利]混凝土與纖維復合筋組合的預制結構及混凝土制備方法

在審

• 申請號: 202110227419.0
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112960951A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 曹擎宇;崔守臣;于英俊;郝挺宇;邵彥超;莊慧;關鍵
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司;金華市恒通工程檢測有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 楊蘭蘭

本發明提供了混凝土與纖維復合筋組合的預制結構及混凝土制備方法，屬于混凝土材料技術領域。本發明采用的高強輕質混凝土，按如下重量份進行配比：水泥330?355份、水115?125份、輕砂200?220份、河砂180?195份、輕骨料490?520份、復合摻合料125?140份、功能型外加劑9.8?10.8份、微珠15?20份、減縮劑24?33份和聚丙烯纖維1.8份，輕砂采用頁巖陶砂，輕骨料為赤泥陶粒或污泥陶粒，復合摻合料由礦渣粉、粉煤灰和硅灰混合而成，該混凝土容重更低，干燥收縮值也更低。本發明的預制結構采用了玻璃纖維筋，高強輕質耐腐蝕，適用于沿海或離岸地區、高原鹽湖地區以及高抗震等級地區。

技術領域

本發明涉及混凝土材料技術領域，尤其涉及混凝土與纖維復合筋組合的預制結構及混凝土制備方法。

背景技術

鋼筋混凝土結構作為當今最主要的建筑結構，已經經歷了近百年的發展和應用，有效的利用混凝土的抗壓強度高和鋼筋拉伸強度高的特性，完美的結合為一種結構形式，優勢互補，成為了風靡世界的建筑結構形式。但隨著時代的發展，特別是海洋、鹽湖等強腐蝕地區，鋼筋混凝土中鋼筋在腐蝕介質中銹蝕，混凝土剝落或漲裂的問題日益突出，而且鋼筋混凝土自重過大，對于對抗震有較高要求的現代建筑并不適用。

對于輕筋，目前纖維復合筋已經有了一定的市場應用，纖維復合筋比普通鋼筋輕質、高強，其密度僅為普通鋼筋的1/6，拉伸強度為普通鋼筋的10倍以上，而且抗強腐蝕介質的侵蝕的能力強，是作為對承載力有較高要求的結構或構件中國代替鋼筋的一種選擇。

目前隨著裝配式建筑、大跨徑結構等新型建筑結構和構件的興起，結構的輕量化成為建筑工業化運輸和安裝等的必然要求，而保溫是建筑節能的基礎。隨著建筑工業化的快速發展和世界對建筑節能的要求，輕質和保溫成為建筑材料發展的必然趨勢。

因此對于混凝土結構的輕質化研究，對預制構件領域來說，是重要的研究課題。通常，混凝土輕質化存在兩個技術路線，一是通過材料的高強高韌性提高結構的承載力，進而減小構件的截面尺寸，降低構件質量；二是在結構承載力無明顯降低的情況下，通過降低材料容重，減輕結構重量。

混凝土在制備的過程中可以大量采用鐵尾礦渣、粉煤灰等固體廢棄物(一般可30％-50％替代水泥熟料)，混凝土生產成本可降低10％，經濟和社會效益顯著。

現有技術至少存在以下不足：

1.輕骨料混凝土的容重仍然偏大，目前傳統的吊裝和運輸機械仍然不能滿足要求，無法用于預制構件的生產。

2.鋼筋混凝土中鋼筋在腐蝕介質中銹蝕，混凝土剝落或漲裂的問題日益突出，而且鋼筋混凝土自重過大，對于對抗震有較高要求的現代建筑并不適用。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種混凝土與纖維復合筋組合的預制結構，本發明中采用的混凝土為高強輕質混凝土，除常規混凝土使用的水泥、水、輕砂、河砂、輕骨料、復合摻合料和功能型外加劑以外，添加了分微珠、減縮劑和聚丙烯纖維，按重量份水泥330-355份、水115-125份、輕砂200-220份、河砂180-195份、輕骨料490-520份、復合摻合料125-140份、功能型外加劑9.8-10.8份、微珠15-20份、減縮劑24-33份和聚丙烯纖維1.8份，輕砂采用陶砂，輕骨料采用赤泥，所述頁巖陶砂與所述河砂采用重量比頁巖陶砂:河砂＝10:9的比例進行混合，復合摻合料由礦渣粉、粉煤灰和硅灰混合而成，其中，粉煤灰與礦渣的重量比為(1-1.3):1，粉煤灰與硅灰的重量比為10:1，本發明采用的混凝土容重相比同強度等級混凝土降低40％～50％，干燥收縮值僅為同強度等級混凝土的80％左右。同時采用了由玻璃纖維筋和玄武巖纖維筋的纖維復合筋，與上述混凝土配合使用，使得本發明提供的預制結構，高抗裂、輕、以及耐腐蝕，適用于沿海或離岸地區、高原鹽湖地區以及高抗震等級地區。

本發明提供了一種混凝土與纖維復合筋組合的預制結構，