[發(fā)明專利]一種UHPC空心路緣石及其施工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210522869.7
• 申請(qǐng)日: 2022-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN114855542A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管延華;李一帆;莊培芝;孫仁娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): E01C11/22
• 分類號(hào): E01C11/22;C04B28/02;E01C19/52
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 孫倩文

本發(fā)明涉及一種UHPC空心路緣石及其施工方法，屬于路緣石施工技術(shù)領(lǐng)域，包括預(yù)制的UHPC空心結(jié)構(gòu)和預(yù)制的砂漿底座，UHPC空心結(jié)構(gòu)和砂漿底座之間通過粘連材料連接固定；所述UHPC空心結(jié)構(gòu)采用超高性能混凝土材料，由水泥、礦粉、硅灰、聚乙烯醇纖維、水、高效減水劑和尾礦砂組成，整體呈倒U型結(jié)構(gòu)，砂漿底座為雙凹槽型結(jié)構(gòu)，UHPC空心結(jié)構(gòu)卡設(shè)在雙凹槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)。本發(fā)明將力學(xué)性能優(yōu)良、耐久性高的UHPC材料預(yù)制成路緣石，且采用空心截面以減小UHPC的用量，本發(fā)明的路緣石結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，能夠加強(qiáng)路緣石之間的連接效果，減小橫向位移，增強(qiáng)空心路緣石的整體性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種UHPC空心路緣石及其施工方法，屬于路緣石施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

根據(jù)生產(chǎn)材料的差異，路緣石可分為兩種：一種是巖石類路緣石，另一種是普通混凝土類路緣石。巖石類路緣石力學(xué)性能好、耐腐蝕，但造價(jià)高，很難在公路上大規(guī)模應(yīng)用。普通混凝土類路緣石造價(jià)比巖石類路緣石低，但其抵御自然氣候條件連續(xù)凍融破壞和除雪劑所造成的腐蝕破壞能力較差，在正常使用過程中易出現(xiàn)表面疏松、脫皮、缺棱、掉角等病害，這些病害在我國(guó)北方地區(qū)更為嚴(yán)重，尤其是在寒冷地區(qū)路面撒除冰鹽時(shí)，鹽凍作用會(huì)加速混凝土的表面脫落，引發(fā)一系列病害。

研究表明，普通混凝土在鹽溶液中單面凍融時(shí)的剝離量是在普通水中全浸凍融剝離量的14倍。當(dāng)普通混凝土路緣石出現(xiàn)以上病害時(shí)，如果不加以維修養(yǎng)護(hù)，輕則縮短路緣石使用壽命，重則導(dǎo)致交通事故以及人財(cái)損失。然而，路緣石的維修往往會(huì)對(duì)交通造成嚴(yán)重不便，維修成本以及交通不便造成的經(jīng)濟(jì)損失難以預(yù)料。不僅如此，目前大多數(shù)路緣石都是實(shí)心結(jié)構(gòu)，自重較大，運(yùn)輸及施工難度大。針對(duì)上述普通混凝土類路緣石存在的耐久性差、服役壽命短、維修成本高等問題，目前亟需一種性能優(yōu)良、耐久性好的材料替代普通混凝土制備耐久型路緣石，以延長(zhǎng)路緣石的服役壽命，降低其全壽命周期成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種UHPC空心路緣石及其施工方法，將力學(xué)性能優(yōu)良、耐久性高的UHPC材料預(yù)制成路緣石，且采用空心截面以減小UHPC的用量，本發(fā)明路緣石結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，能夠加強(qiáng)路緣石之間的連接效果，減小橫向位移，增強(qiáng)空心路緣石的整體性能。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種UHPC空心路緣石，包括預(yù)制的UHPC空心結(jié)構(gòu)和預(yù)制的砂漿底座，UHPC空心結(jié)構(gòu)和砂漿底座之間通過粘連材料連接固定；

所述UHPC空心結(jié)構(gòu)采用超高性能混凝土材料，由水泥、礦粉、硅灰、聚乙烯醇纖維、水、高效減水劑和尾礦砂組成，該材料具有密實(shí)度高，力學(xué)性能好，耐久性高的特性，UHPC空心結(jié)構(gòu)整體呈倒U型結(jié)構(gòu)，砂漿底座為雙凹槽型結(jié)構(gòu)，全高為75mm，全寬為300mm，預(yù)制長(zhǎng)度為500mm，雙槽呈對(duì)稱型分布，UHPC空心結(jié)構(gòu)卡設(shè)在雙凹槽型結(jié)構(gòu)內(nèi)。粘連材料是施工時(shí)現(xiàn)場(chǎng)澆筑于UHPC空心結(jié)構(gòu)與砂漿底座中間空隙的，而UHPC空心結(jié)構(gòu)和砂漿底座是施工前由工廠預(yù)制的。

超高性能混凝土(UHPC)是一種基于顆粒緊密堆積理論和混雜纖維增強(qiáng)增韌機(jī)理的新型膠凝復(fù)合材料，其采用鋼纖維作為主要增強(qiáng)纖維，與傳統(tǒng)混凝土相比，它具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性。其抗壓強(qiáng)度可高達(dá)200MPa。同時(shí)，由于其低水膠比、微裂紋效應(yīng)和自修復(fù)能力，UHPC也表現(xiàn)出優(yōu)異的耐久性。本發(fā)明基于UHPC優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性，選擇UHPC代替普通混凝土用于制作路緣石，可以延長(zhǎng)路緣石的服役性能，大大降低其全壽命周期成本。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種空心的路緣石結(jié)構(gòu)，采取合理的路緣石厚度，以保證路緣石承載能力滿足規(guī)范要求，同時(shí)可以減少材料用量，降低路緣石自重，從而降低運(yùn)輸難度及施工成本。

優(yōu)選的，所述砂漿底座采用M20等級(jí)尾礦砂漿預(yù)制而成；

所述粘連材料為水灰比為0.5的水泥凈漿，質(zhì)量配合比為水泥：水＝1：0.5。

優(yōu)選的，所述砂漿底座上的雙凹槽的深度和寬度均為25mm，開槽邊緣距離砂漿底座外邊緣50mm。