本发明专利技术公开了一种半刚性叠合梁防撞护栏及其施工方法，半刚性叠合梁防撞护栏包括由生态纳米颗粒增强水泥基复合材料制成的主体和由超高延性水泥基复合材料制成的保护层，主体和保护层通过施工方法复合浇筑而成。主体占叠合梁防撞护栏横截面高度的2/3～3/4，保护层占叠合梁防撞护栏横截面高度的1/4～1/3。本发明专利技术的半刚性叠合梁防撞护栏具有极高的强度和耐久性，能够更好的发挥防撞护栏的安全作用，减少防撞护栏的维护次数，延长使用寿命。细小裂纹在载荷消失后会产生自修复效应，极大提高了半刚性叠合梁防撞护栏的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种半刚性叠合梁防撞护栏，属于混凝±防撞护栏
技术介绍
随着我国公路，尤其是高速公路的飞速发展，防撞护栏作为保障道路安全的一种 有效设施，发挥着至关重要的作用。普通混凝±防撞护栏作为一种刚性护栏，其具有拦截效 果好，撞击损坏小等优点。但车辆在发生撞击意外时，混凝±护栏要依靠碰撞吸收能量，对 车内乘务人员安全考虑较少，如果车辆碰撞护栏后停下来，巨大的减速度容易造成车内人 员颈椎等内伤；如果车辆碰撞护栏后不能停下来，则容易造成车辆改变方向冲到对面车道 上或者直接翻越护栏冲出路面，造成人车的二次伤害。而且由于施工方法决定，混凝±护栏 不易于替换，只能通过定期维修和整体更换来保证道路安全，目前只是较多应用于绝对严 禁车辆驶出的相关路段，例如高架桥等。半刚性防撞护栏主要W波形梁钢护栏为主要形式， 其利用±基、立柱和波形梁的变形来吸收能量，迫使车辆缓慢减速，能够在发生意外时更好 的保护车内乘务人员的安全，目前被广泛应用于高速公路中。但波形梁钢护栏使用的钢梁、 钢筋等材质在户外易受到环境的腐蚀，使用寿命不高，需要每隔3年左右涂刷防诱漆，维护 成本巨大。并且，波形梁钢护栏一旦因发生碰撞而导致断裂，其锐利和高刚度的断面会像 利剑一般插入车体，容易对车内人员造成严重的人身伤害，运类事故每年都会发生，频率较 局。 因此，为了保护车辆及车内人员的生命财产安全，急需研发一种不仅具有现行半 刚性护栏的技术性能，而且还具有比其更优越的高耐久性、大变形、低维护成本、裂后可自 愈合特性的新型半刚性防撞护栏。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种半刚性叠合梁防撞护栏及其 施工方法，其具有受撞击后变形大、安全性能更高、使用寿命长且维护简单。 阳〇化]为实现上述目的，本专利技术采用W下技术方案： 一种半刚性叠合梁防撞护栏，包括由生态纳米颗粒增强水泥基复合材料制成的主 体和由超高延性水泥基复合材料制成的保护层，主体和保护层通过施工方法复合诱筑而 成。 所述主体的厚度占叠合梁防撞护栏横截面高度的2/3~3/4,抗压强度不低于 150MPa，抗折强度不低于30MPa。 所述保护层的厚度占叠合梁防撞护栏横截面高度的1/4~1/3,抗折强度不低于 lOMPa，极限延伸率不低于2%，且在弯曲形变过程中存在明显应变硬化过程，伴随着多缝开 裂的发生，平均裂缝宽度不超过0. 15mm。 诱筑后主体和保护层的界面处抗剪切强度不低于8MPa。 所述生态纳米颗粒增强水泥基复合材料为专利号为化201310260592.6的中国专 利"一种生态纳米颗粒增强水泥基复合材料及其制备方法"所述的材料。 所述超高延性水泥基复合材料为专利号为化201310392208.8的中国专利"一种 高抗裂低收缩高延性砂浆及其制备方法"所述的材料。 一种半刚性叠合梁防撞护栏的施工方法，包括W下步骤： 步骤一、制备生态纳米颗粒增强水泥基复合材料： 按照专利"ZL201310260592.6"所述的方法，将所需的水泥、生态纳米颗粒、细集 料、钢纤维按计算量称量后倒入揽拌机中，揽拌2-3min，至粉料混合均匀，得到混料； 将所需的高性能减水剂和拌合水按计算量称量后充分混合，加入上所述混料中， 揽拌3-5min，直至形成浆体，再揽拌Imin; 将所述浆体倒入模具中，至占到模具总体积的2/3-3/4为止，振实抹平，水平置于 标准养护环境中到初凝后1化之内，备用； 步骤二、制备超局延性水泥基复合材料： 按照专利"ZL201310392208.8"所述的方法，将所需的水泥、粉煤灰、细集料、功能 组分称量后倒入揽拌机，干拌2~3min，得到混合均匀的干粉；然后将溶有减水剂的全部水 加入干粉中，湿拌1~2min后形成浆体； 将聚乙締醇纤维加入上一步中制备得到的浆体中，湿拌4~5min使聚乙締醇纤维 在浆体中均匀分散，得到的均匀浆体； 步骤=、制备半刚性叠合梁防撞护栏： 在步骤一得到的生态纳米颗粒增强水泥基复合材料初凝后1化之内，将步骤二得 到的超高延性水泥基复合材料在其抹平表面诱筑满模具，振实，抹平； 将上述步骤得到的复合砂浆水平置于标准养护环境下，待砂浆完全硬化后拆模； 将上述步骤得到的硬化砂浆蒸汽养护，即得到半刚性叠合梁防撞护栏。 所述步骤=中，复合砂浆水平置于标准养护环境下的时间是24-4化。所述步骤S中，蒸汽养护是将硬化砂浆置于蒸养箱中，60-85°C蒸汽养护3d。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术所设及的半刚性叠合梁防撞护栏，与现有混凝±防撞护栏相比，具有W下 优点：(1)使用生态纳米颗粒增强水泥基复合材料，替代普通混凝上，作为防撞护栏承担 强度的主体部分，具有更高的强度和耐久性，能够使防撞护栏做到轻量化，明显提升其安全 性能，增加其在户外环境中的使用寿命，减少维修次数。 (2)使用超高延性水泥基复合材料作为主体的保护层，能够使叠合梁在受到外力 作用发生开裂时，裂缝首先在此部分出现，伴随多缝开裂现象，使叠合梁在弹性变形过后， 还会发生显著的塑形变形，即应变强化阶段，出现多缝开裂现象。 (3)高延性水泥基复合材料在发生多缝开裂时，平均裂缝宽度不大于0.15mm，此 宽度下的裂缝具有自愈合效应。即半刚性叠合梁防撞护栏在外力作用下发生破坏W后，若 其在塑形变形阶段外力消失，此时防撞护栏具有自修复的作用，可W减少防撞护栏维修次 数，增加使用寿命。【附图说明】 图1为本专利技术的半刚性叠合梁防撞护栏的结构示意图； 图2为实施例1中的叠合梁的S点弯应力-应变曲线图； 阳03引图3为实施例2中的"Z"型模具示意图； 图4为是实例2中的剪切测试过程示意图； 图5为实施例2中的剪切测试应力-应变曲线图。【具体实施方式】 下面结合附图及具体实施例对本专利技术作更进一步的说明。 如图1所示为本专利技术的一种半刚性叠合梁防撞护栏，包括由生态纳米颗粒增强水 泥基复合材料制成的主体1和由超高延性水泥基复合材料制成的保护层2,主体和保护层 通过施工方法复合诱筑而成；主体1的厚度占叠合梁防撞护栏横截面高度的2/3~3/4,抗 压强度不低于150MPa，抗折强度不低于30MPa;保护层2的厚度占叠合梁防撞护栏横截面高 度的1/4~1/3,抗折强度不低于lOMPa，极限延伸率不低于2%，且在弯曲形变过程中存在 明显应变硬化过程，伴随着多缝开裂的发生，平均裂缝宽度不超过0. 15mm。诱筑后主体和保 护层的界面处抗剪切强度不低于8MPa。 生态纳米颗粒增强水泥基复合材料为专利号为化201310260592.6的中国专利 "一种生态纳米颗粒增强水泥基复合材料及其制备方法"所述的材料；超高延性水泥基复合 材料为专利号为化201310392208.8的中国专利"一种高抗裂低收缩高延性砂浆及其制备 方法"所述的材料。 本专利技术半钢性叠合梁防撞护栏所用原材料均为市售，没有特殊说明的即为无特殊 要求的市售普通品。所用聚簇酸系高效减水剂要求其减水率达到或超过40%W上。 阳040] 实施例1 1、原材料及配合比设计： 生态纳米颗粒增强水泥基复合材料制备选用的胶凝材料为P?II52. 5型波特兰 水泥，I级粉煤灰，娃灰；细集料为最大粒径为2. 36mm的连续级配普通河砂；钢纤维为长度 为13mm，长本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半刚性叠合梁防撞护栏，其特征在于：包括由生态纳米颗粒增强水泥基复合材料制成的主体(1)和由超高延性水泥基复合材料制成的保护层(2)，主体和保护层通过施工方法复合浇筑而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭丽萍，马瑞，谌正凯，陈波，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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