一种混凝土预制板及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种混凝土预制板，包括由第一混凝土板和/或第二混凝土板组成的混凝土板；第一混凝土板上设有第一通孔、第一契合部、第一钢筋网架；第一混凝土板上还设有第一焊接件,第一焊接件的一端固定于第一混凝土板的内部，其另一端向外伸出、形成第一焊接部；第二混凝土板上设有第二通孔、第二契合部、第二钢筋网架；第二混凝土板上还设有第二焊接件,第二焊接件的一端固定于第二混凝土板的内部，其另一端向外伸出、形成用于与第一焊接部焊接的第二焊接部。本发明专利技术还提供一种混凝土预制板的制备方法和应用。本发明专利技术的混凝土预制板具有抗压强度高、韧性高，承载力高，适应性好，生产成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种混凝土预制板及其制备方法和应用,属于建筑材料

技术介绍
作为当今世界上应用最为广泛的建筑材料，混凝土存在抗弯强度较低和脆性高的缺点，导致混凝土在使用中易产生裂缝甚至断裂，从而严重影响建筑的整体安全和使用寿命。现代建筑中大量存在的一些建筑结构和部位，如高铁高架桥、大跨度跨海和跨江大桥的桥面、以及地铁等各类型隧道拱墙，由于其应力环境复杂苛刻，必须采用抗弯强度尽可能高的高韧性混凝土材料。为提高混凝土的韧性，钢筋被较早采用并大量使用至今。之后，力学性能和增韧效果更好的各类纤维材料，如碳纤维、玻璃纤维、福塔纤维、钢丝/钢丝网纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、杜拉纤维等先后被采用，并开发出相应的混凝土产品。目前，制备的桥梁混凝土方案主要是掺加粉煤灰、矿粉、硅粉等矿物掺合料和高效减水剂，矿物掺合料提高了混凝土密实性，进而提高抗氯离子渗透能力；然而，加入矿粉、粉煤灰等掺合料制备的混凝土其韧性依然得不到很好的改善。另外，专利技术专利ZL201010266982.0采用直径为13μm、长度为10mm的短切玄武岩纤维作为增韧材料，制备得到一种高韧性混凝土，其抗弯强度(28d)为4.3-6.5MPa。专利技术专利ZL201210566338.4采用聚丙烯腈纤维和钢纤维作为增韧材料，制备得到一种高韧性混凝土，其最优抗弯强度(28d)为8.6MPa。专利技术专利CN201110323697.2公开了一种混凝土及其制备方法。该混凝土包括胶凝材料、河沙、超塑化剂、水、钢纤维及聚丙烯纤维。其抗折强度为17.1-18.6MPa。上述专利所公开的混凝土的抗折强度虽然有一定程度的提高，但是在某些特定的工程领域，如钢桥面铺装，因其疲劳变形大，现有的混凝土很难满足要求，另外，现有技术中大都用钢板对钢桥面进行结构加固，存在价格昂贵、钢板容易锈蚀的缺点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种混凝土预制板,它具有抗压强度高、韧性高，承载力高，适应性好，生产成本低的特点。本专利技术的第二个目的是为了提供一种上述混凝土预制板的制备方法。本专利技术的第三个目的是为了提供一种采用上述混凝土预制板对桥梁加固的方法。实现本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种混凝土预制板，其特征在于，包括由第一混凝土板和/或第二混凝土板组成的混凝土板；所述第一混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第一通孔；在所述第一混凝土板的内部设有第一钢筋网架；在所述第一混凝土板上还设有第一焊接件,所述第一焊接件的一端固定于第一混凝土板的内部，其另一端穿过第一混凝土板的侧面向外伸出、形成第一焊接部；所述第二混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第二通孔；在所述第二混凝土板的内部设有第二钢筋网架；在所述第二混凝土板上还设有第二焊接件,所述第二焊接件的一端固定于第二混凝土板的内部，其另一端穿过第二混凝土板的设有第二契合部的侧面向外伸出、形成用于与第一焊接部焊接的第二焊接部。作为优选，所述第一混凝土板的至少一个侧面上设有第一契合部，所述第一契合部为凹槽，与之对应，所述第二混凝土板的至少一个侧面上设有用于与第一契合部相互契合的第二契合部，所述第二契合部为与该凹槽相匹配的凸起。作为优选，所述第一焊接部为钢板，与之对应，所述第二焊接部也为钢板；或者是所述第一焊接部为钢筋，与之对应，所述第二焊接部也为钢筋。所述的钢板的位置可根据需要进行调整，如：钢板位于混凝土板中部，钢板位于混凝土板下部或底部。作为优选，所述第一混凝土板和第二混凝土板的配方相同，其主要成分包括水泥、硅灰、矿渣、粉煤灰、石英粉、石英砂、钢纤维、纳米碳酸钙、水、减水剂；硅灰与水泥的重量比为10-20:100，矿渣与水泥的重量比为1-20:100，粉煤灰与水泥的重量比为5-20:100，石英粉与水泥的重量比为30-38：100；石英砂与水泥的重量比为80-150:100，钢纤维的体积掺量为混凝土总体积的2.0％-4％；纳米碳酸钙与水泥的重量比为0.1-5:100；水胶比为0.15-0.22；减水剂与水泥的重量比为0.5-4:100。水胶比是指每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料用量的比值，胶凝材料重量＝水泥重量+掺合料重量；在本专利技术中，掺合料包括硅灰、矿渣、粉煤灰。作为优选，所述的水泥的铝酸三钙(C3A)含量不大于8％。因为C3A的收缩率高，水化热大，C3A含量较大的水泥容易因早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂，且与混凝土外加剂的适应性变差，容易使混凝土出现假凝和塑性收缩。如含量大于8％，则塌落度经时损失大，容易出现早期收缩开裂的问题，强度仍够。作为优选，所述的硅灰为球形颗粒，粒径在0.1μm-0.2μm之间。本专利技术控制硅灰粒径为0.1-0.2μm，是高活性掺合料，与水泥、粉煤灰形成良好级配，并且参与水泥水化，提高强度。硅灰粒径过大，则活性差，抗压抗折强度均会有影响。如不是球形颗粒，则塌落度会偏小。作为优选，所述的粉煤灰为一级粉煤灰，粒径小于45μm的颗粒占90％以上。这样设计能够保证混凝土的强度与和易性。作为优选，所述的石英粉的二氧化硅含量＞95％，平均粒径为45μm的类球形颗粒。作为优选，所述的石英砂的二氧化硅含量＞95％，粒径在0.4mm-1.3mm之间。这样设计能够保证混凝土的强度与和易性。作为优选，钢纤维分为第一钢纤维和第二钢纤维两种，第一钢纤维的直径为0.12mm-0.16mm，长为6mm-8mm，体积掺量为混凝土总体积的0.5％-1.5％；第二钢纤维的直径为0.18mm-0.22mm，长为12mm-14mm，体积掺量为混凝土总体积的1.5％-2.5％。这样设计能够提高混凝土的抗折强度并改善和易性。作为优选，所述的钢纤维为镀铜高强纤维，抗拉强度大于2000MPa。作为优选，纳米碳酸钙的粒径在5-80nm之间。这样设计能够提高抗折强度。作为优选，所述减水剂为低引气高性能减水剂，减水率大于35％，含气量小于2％。作为优选，所述水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣的总重量与石英砂的重量比为0.8-1.5。作为优选，所述的超高韧性混凝土的抗压强度120-180MPa，抗折强度20-40MPa，具有良好的施工性能，塌落度≥180mm，可泵送现浇。本专利技术的配方设计原理如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混凝土预制板，其特征在于，包括由第一混凝土板和/或第二混凝土板组成的混凝土板；所述第一混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第一通孔；在所述第一混凝土板的内部设有第一钢筋网架；在所述第一混凝土板上还设有第一焊接件,所述第一焊接件的一端固定于第一混凝土板的内部，其另一端穿过第一混凝土板的侧面向外伸出、形成第一焊接部；所述第二混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第二通孔；在所述第二混凝土板的内部设有第二钢筋网架；在所述第二混凝土板上还设有第二焊接件,所述第二焊接件的一端固定于第二混凝土板的内部，其另一端穿过第二混凝土板的设有第二契合部的侧面向外伸出、形成用于与第一焊接部焊接的第二焊接部。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土预制板，其特征在于，包括由第一混凝土板和/或
第二混凝土板组成的混凝土板；
所述第一混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第一通孔；
在所述第一混凝土板的内部设有第一钢筋网架；在所述第一混凝土板
上还设有第一焊接件,所述第一焊接件的一端固定于第一混凝土板的
内部，其另一端穿过第一混凝土板的侧面向外伸出、形成第一焊接部；
所述第二混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第二通孔；
在所述第二混凝土板的内部设有第二钢筋网架；在所述第二混凝土板
上还设有第二焊接件,所述第二焊接件的一端固定于第二混凝土板的
内部，其另一端穿过第二混凝土板的设有第二契合部的侧面向外伸
出、形成用于与第一焊接部焊接的第二焊接部。
2.根据权利要求1所述的混凝土预制板，其特征在于:在所述第
一混凝土板的至少一个侧面上设有第一契合部，所述第一契合部为凹
槽，与之对应，在所述第二混凝土板的至少一个侧面上设有用于与第
一契合部相互契合的第二契合部，所述第二契合部为与该凹槽相匹配
的凸起。
3.根据权利要求1所述的混凝土预制板，其特征在于:所述第一
焊接部为钢板，与之对应，所述第二焊接部也为钢板；或者是所述第
一焊接部为钢筋，与之对应，所述第二焊接部也为钢筋。
4.根据权利要求1所述的混凝土预制板，其特征在于:所述第一
混凝土板和第二混凝土板的配方相同，其主要成分包括水泥、硅灰、
矿渣、粉煤灰、石英粉、石英砂、钢纤维、纳米碳酸钙、水、减水剂；
硅灰与水泥的重量比为10-20:100；
矿渣与水泥的重量比为1-20:100；
粉煤灰与水泥的重量比为5-20:100；
石英粉与水泥的重量比为30-38：100；
石英砂与水泥的重量比为80-150:100；
钢纤维的体积掺量为混凝土总体积的2.0％-4％；
纳米碳酸钙与水泥的重量比为0.1-5:100；
水胶比为0.15-0.22；
减水剂与水泥的重量比为0.5-4:100。
5.根据权利要求4所述的所述的混凝土预制板，其特征在于:所
述的水泥的铝酸三钙含量不大于8％；所述的硅灰为球形颗粒，粒径
在0.1μm-0.2μm之间；所述的粉煤灰为一级粉煤灰，粒径小于45μm
的颗粒占90％以上；所述的石英粉的二氧化硅含量＞95％，平均粒径
为45μm的类球形颗粒；所述的石英砂的二氧化硅含量＞95％，粒径在
0.4mm-1.3mm之间；所述的纳米碳酸钙的粒径在5-80nm之间；所述
减水剂为低引气高性能减水剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖礼经，周志敏，
申请(专利权)人：肖礼经，周志敏，
类型：发明
国别省市：广东;44