永久模板及其构成的钢筋混凝土梁结构、方法技术

本发明专利技术公开了一种永久模板，包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层包括底板以及设置于底板上的侧板，所述超高性能混凝土层内表面均布设有凹槽。此外，本发明专利技术还公开了由上述永久模板构成的钢筋混凝土梁结构、制造方法。本发明专利技术永久模板与后浇普通混凝土共同工作，受力良好。由于超高性能混凝土层与后浇普通混凝土之间有分布的剪力键，两种材料之间粘结增大，大幅提升了梁的抗剪承载力。

【技术实现步骤摘要】
永久模板及其构成的钢筋混凝土梁结构、方法
本专利技术涉及土木工程结构加固领域，涉及一种永久模板及其构成的钢筋混凝土梁结构、制造方法。
技术介绍
混凝土工程分为现浇混凝土结构工程和预制混凝土结构装配工程两大类，而混凝土预制构件又分为工厂预制和现场预制两种。在提高工程结构的抗震性能和现浇混凝土工程技术不断完善两大因素的推动下，现浇混凝土已成为当今混凝土工程中的主要类型。现浇混凝土结构工程的施工，分为模板工程、钢筋工程和混凝土浇筑工程三个分部工程。模板与钢筋的施工顺序因结构而异：柱子和墙体结构一般先绑扎钢筋、后支模板；而梁板结构一般先支模板、后绑扎钢筋。以上两项工序完成后再进行混凝土浇筑工作。我国从20世纪50年代开始主要使用木质散板和定型木模板，到60年代初，由于木材资源短缺，开始发展钢模板，且在随后的10年中对钢模板的研制和应用做出了大量工作，使得钢模板在我国发展迅速。但在使用过程中也暴露了一些缺点，如钢模板体面积小，拆装效率低，混凝土表面不平等问题。为了节约模板并缩短工期，日本学者提出了外壳预制核心现浇结构。预制外壳作为永久模板，可以满足浇筑混凝土的支撑成型功能，又能成为建筑结构的保留部分，即可参与建筑物承重，又能改善结构的受力性能和使用性能。根据结构使用需求，永久模板达到防水、保温、隔热、隔音、提高耐久性、减少周转次数等目的，节省了抹面、找平、面层装修等工序，可以节约工程施工量，降低钢、木模板的使用，节约了钢材及森林资源，同时缩短工期提高建造效率，减少了现场浇筑量，并降低噪音，从而有利于环境保护。超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete，UHPC)是根据最大堆积密度理论和纤维增强材料技术发展形成的一种超高强度性能的高致密水泥基复合材料，其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积，同时掺加细微的钢纤维提高其韧性和延性。与普通混凝土结构相比，UHPC具有超高的力学性能和超高的耐久性。且目前UHPC已具备了普通混凝土结构的施工性能，甚至可以实现自密实，目前具备工程应用的条件。通过浇筑成型法，UHPC脱模后表面非常光滑，与后浇筑的混凝土粘结不良，无法协同工作共同承载。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供永久模板及其构成的钢筋混凝土梁结构、制造方法，以解决现有技术中梁结构的制造过程中永久模板与后浇筑混凝土粘接不良的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种永久模板，包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层包括底板以及设置于底板上的侧板，所述超高性能混凝土层内表面均布设有凹槽。本专利技术中分布的凹槽增强了U型模板与后浇混凝土之间的粘结，并显著提升了钢筋混凝土梁的抗剪承载力。此外，由于超高性能混凝土优异的材料耐久性，不仅在施工期间减少了木模板的使用，而且在后期使用过程中克服了混凝土保护层在自然环境条件下开裂所导致的混凝土劣化与钢筋锈蚀，适合建工业化生产。本专利技术永久模板与后浇普通混凝土共同工作，受力良好。由于超高性能混凝土层与后浇普通混凝土之间有分布的剪力键，两种材料之间粘结增大，大幅提升了梁的抗剪承载力。进一步地，所述超高性能混凝土其立方体抗压强度≥150MPa，抗折强度≥40MPa，抗拉强度＞8MPa，断裂韧性≥20kJ/m2。进一步地，所述的超高性能混凝土永久模板底板厚度不小于设计梁结构高的1/30。进一步地，所述的超高性能混凝土永久模板侧板厚度不小于设计梁结构宽的1/5。进一步地，所述凹槽为圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽直径≥15mm，所述圆柱形凹槽高≥5mm。根据本专利技术的一个方面，提供了一种钢筋混凝土梁结构，包括永久模板、设置于永久模板内部的钢筋笼、浇筑于永久模板内的普通混凝土结构，所述永久模板包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层内表面均布设有圆柱形凹槽。本专利技术中分布的凹槽增强了U型模板与后浇混凝土之间的粘结，并显著提升了钢筋混凝土梁的抗剪承载力。此外，由于超高性能混凝土优异的材料耐久性，不仅在施工期间减少了木模板的使用，而且在后期使用过程中克服了混凝土保护层在自然环境条件下开裂所导致的混凝土劣化与钢筋锈蚀，适合建工业化生产。本专利技术永久模板与后浇普通混凝土共同工作，受力良好。由于超高性能混凝土层与后浇普通混凝土之间有分布的剪力键，两种材料之间粘结增大，大幅提升了梁的抗剪承载力。进一步地，所述超高性能混凝土其立方体抗压强度≥150MPa，抗折强度≥40MPa，断裂韧性≥20kJ/m2。进一步地，所述的超高性能混凝土永久模板底板厚度不小于设计梁结构高的1/30。进一步地，所述的超高性能混凝土永久模板侧板厚度不小于设计梁结构宽的1/5。根据本专利技术的一个方面，提供了一种上述永久模板的制造方法，包括以下步骤：1)首先支立设计梁结构的外部模板；2)之后固定设计梁结构的内部模板，在外部模板与内部模板之间预留符合设计梁结构要求的预留空间，内部模板外表面设置水平设置圆柱体凸起；3)搅拌超高性能混凝土，并将其倒入内部模板与外部模板的预留空间中；4)待超高性能混凝土层达到拆模强度后，拆除内部模板与外部模板；5)将成型后的超高性能混凝土层置于蒸汽养护条件下进行养护，由此构成永久模板。附图说明图1为本专利技术中钢筋混凝土梁结构的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本专利技术。在结合附图对本专利技术进行说明前，需要特别指出的是：本专利技术中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。此外，下述说明中涉及到的本专利技术的实施例通常仅是本专利技术一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。关于本专利技术中术语和单位。本专利技术的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。如图1所示，钢筋混凝土梁结构，包括永久模板、设置于永久模板内部的钢筋笼3、浇筑于永久模板内的普通混凝土结构4，所述永久模板包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层内表面均布设有圆柱形凹槽。本专利技术永久模板，包括超高性能混凝土层2，所述超高性能混凝土层2包括底板以及设置于底板上的侧板，所述超高性能混凝土层2内表面均布设有凹槽1。其中，所述超高性能混凝土其立方体抗压强度≥150MPa，抗折强度≥40MPa，抗拉强度＞8MPa，断裂韧性≥20kJ/m2。所述的超高性能混凝土永久模板底板厚度不小于设计梁结构高的1/30。所述的超高性能混凝土永久模板侧板厚度不小于设计梁结构宽的1/5。所述凹槽为圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽直径≥15mm，所述圆柱形凹槽高≥5mm。永久模板的制造方法，包括以下步骤：1)首先支立设计梁结构的外部模板；2)之后固定设计梁结构的内部模板，在外部模板与内部模板之间预留符合设计梁结构要求的预留空间，内部模板外表面设置水平设置圆柱体凸起；3)搅拌超高性能混凝土，并将其倒入内部模板与外部模板的预留空间中；4)待超高性能混凝土层达到拆模强度后，拆除内部模板与外部模板；5)将成型后的超高性能混凝土层置于蒸汽养护条件下进行养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.永久模板，其特征在于，包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层包括底板以及设置于底板上的侧板，所述超高性能混凝土层内表面均布设有凹槽。

【技术特征摘要】
1.永久模板，其特征在于，包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层包括底板以及设置于底板上的侧板，所述超高性能混凝土层内表面均布设有凹槽。2.如权利要求1所述的永久模板，其特征在于，所述超高性能混凝土其立方体抗压强度≥150MPa，抗折强度≥40MPa，抗拉强度＞8MPa，断裂韧性≥20kJ/m2。3.如权利要求1所述的永久模板，其特征在于，所述的超高性能混凝土永久模板底板厚度不小于设计梁结构高的1/30。4.如权利要求1所述的永久模板，其特征在于，所述的超高性能混凝土永久模板侧板厚度不小于设计梁结构宽的1/5。5.如权利要求1所述的永久模板，其特征在于，所述凹槽为圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽直径≥15mm，所述圆柱形凹槽高≥5mm。6.钢筋混凝土梁结构，其特征在于，包括永久模板、设置于永久模板内部的钢筋笼、浇筑于永久模板内的普通混凝土结构，所述永久模板包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层内表面均布设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锐，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51