一种高强钢筋混凝土梁以及建筑物制造技术

本发明专利技术公开了一种高强钢筋混凝土梁以及建筑物，涉及土木工程领域。该混凝土梁包括混凝土主体以及高强钢筋，高强钢筋为纵向受拉钢筋，混凝土主体包括有用于承受压力的强度等级为C30～C60的普通混凝土层以及用于承受拉力的高韧性纤维增强水泥复合材料层，普通混凝土层与高韧性纤维增强水泥复合材料层相连。该高强钢筋混凝土梁以普通混凝土承受压力、高强钢筋承受拉力、高韧性纤维增强水泥基复合材料控制裂缝宽度，该结构形式的混凝土梁具有承载能力强、耐久性能好等优点，可作为土木建筑结构中在比较苛刻条件下折佣的受弯构件。

【技术实现步骤摘要】
一种高强钢筋混凝土梁以及建筑物
本专利技术涉及土木工程领域，具体而言，涉及一种高强钢筋混凝土梁以及建筑物。
技术介绍
混凝土结构的耐久性是当今土木工程领域，面临的一个世界性的重大工程技术问题，具有普通性和科学性，并与国民经济和可持续发展紧密相连。钢筋混凝土结构性能劣化是由混凝土劣化和钢筋劣化所造成，而这两方面的劣化均与混凝土的开裂有关。已有大量的研究表明，钢筋的锈蚀率与水分及其他有害物质渗入混凝土构件内的速度有关，在相同环境条件下及相同的保护层厚度下，裂缝宽度越大，钢筋越易被腐蚀。为了保证混凝土构件在使用状态下，能够将裂缝宽度控制在允许宽度范围内，通常采用高配筋率的设计。而高配筋率的设计不仅需要投入大量的劳力和时间，而且不利于混凝土浇注质量的保证，反而可能导致更为松散的混凝土，增加混凝土的渗透性。近年来，随着高强钢筋在土木工程领域的推广应用，正常使用状态下，钢筋应力较高，需要加配受力钢筋控制裂缝，不能充分发挥高强钢筋的强度效率。特别是在耐久性能下增大混凝土构件的混凝土保护层厚度时，构件的裂缝宽度将进一步增大，使裂缝问题更加突出。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种高强钢筋混凝土梁，其能够解决普通混凝土抗裂能力差、极限延伸率小的缺点，在高强钢筋混凝土梁的正常使用极限状态下能够控制其裂解宽度，具有承载能力强、耐久性能好的优点。本专利技术的第四目的在于提供一种建筑物，其具有牢固耐用的优点。本专利技术的实施例是这样实现的：一种高强钢筋混凝土梁，混凝土梁包括混凝土主体以及高强钢筋；高强钢筋为纵向受拉钢筋，且高强钢筋设于混凝土主体内；混凝土主体包括有用于承受压力的强度等级为C30～C60的普通混凝土层以及用于承受拉力的高韧性纤维增强水泥复合材料层，普通混凝土层与高韧性纤维增强水泥复合材料层相连。在本专利技术较佳的实施例中，高韧性纤维增强水泥复合材料层的原料包括以下组分：水泥、硅灰、粉煤灰、石英砂、水、减水剂以及纤维；在上述原料中，水胶比为0.3～0.4，砂胶比为0.3～0.4；优选地，水胶比为0.35，砂胶比为0.36。在本专利技术较佳的实施例中，按质量百分比，上述高韧性纤维增强水泥基复合材料层包括以下组分：水泥22.32％～39.92％、硅灰5.58％～9.98％、粉煤灰12.5％～27.9％、石英砂20.0％～22.6％、水16.7％～22.5％、减水剂0.2％～1.2％以及纤维1.47％～2.5％。在本专利技术较佳的实施例中，上述纤维的长度为9～22mm、直径为0.015～0.05mm、弹性模量为30～150GPa、抗拉强度为1000～3500MPa、极限伸长率为2％～15％。在本专利技术较佳的实施例中，上述纤维为聚乙烯醇纤维或聚丙烯纤维。在本专利技术较佳的实施例中，上述高韧性纤维增强水泥复合材料层在高强钢筋混凝土梁的纵向范围内浇注于混凝土梁的受拉区或高强钢筋混凝土梁的梁段的受拉区。在本专利技术较佳的实施例中，上述梁段为高强钢筋混凝土梁的弯矩控制截面为对称中心并具有一定长度的梁段。在本专利技术较佳的实施例中，上述高强钢筋位于高韧性纤维增强水泥复合材料层内，或位于普通混凝土层内，或位于混凝土层与高韧性纤维增强水泥复合材料层之间。在本专利技术较佳的实施例中，上述普通混凝土层与高韧性纤维增强水泥复合材料层相连的界面设有第一压痕，高韧性纤维增强水泥复合材料层与普通混凝土层相连的界面设有第二压痕；第一压痕为凸起结构或凹陷结构，第二压痕与第一压痕的形状大小相匹配。在本专利技术较佳的实施例中，上述第一压痕为半球形的凸起结构或凹陷结构。在本专利技术较佳的实施例中，上述普通混凝土层与高韧性纤维增强水泥复合材料层相连的界面预埋有用于连接的第一连接件，高韧性纤维增强水泥复合材料层与普通混凝土层相连的界面设有与第一连接件相匹配的第二连接件。在本专利技术较佳的实施例中，上述第一连接件与第二连接件为以下连接件中的一种或多种：钢筋，钢丝或钢筋网。一种建筑物，其包括有上述的高强钢筋混凝土梁。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例提供的高强钢筋混凝土梁，混凝土梁包括混凝土主体以及高强钢筋。高强钢筋为纵向受拉钢筋，混凝土主体包括有用于承受压力的强度等级为C30～C60的普通混凝土层以及用于承受拉力的高韧性纤维增强水泥复合材料层，普通混凝土层与高韧性纤维增强水泥复合材料层相连。该高强钢筋混凝土梁以普通混凝土承受压力、高强钢筋承受拉力、高韧性纤维增强水泥基复合材料控制裂缝宽度，该结构形式的混凝土梁具有承载能力强、耐久性能好等优点，可作为土木建筑结构中在比较苛刻条件下折佣的受弯构件。此外，本专利技术实施例还提供一种建筑物，其包括有上述高强钢筋混凝土梁。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术第四实施例提供的高强钢筋混凝土梁的结构示意图；图2为本专利技术第五实施例提供的高强钢筋混凝土梁的结构示意图；图3为本专利技术第一对比例提供的高韧性纤维增强水泥复合材料的抗压强度结果；图4为本专利技术第一对比例提供的高韧性纤维增强水泥复合材料的抗单轴压缩破坏形态结果；图5为本专利技术第一对比例提供的高韧性纤维增强水泥复合材料的荷载-挠度曲线。图中：10-高强钢筋混凝土梁；110-普通混凝土层；120-高韧性纤维增强水泥复合材料层；130-高强钢筋；140-钢筋网；150-钢筋。具体实施方式为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强钢筋混凝土梁，其特征在于，所述混凝土梁包括混凝土主体以及高强钢筋；所述高强钢筋为纵向受拉钢筋，且所述高强钢筋设于所述混凝土主体内；所述混凝土主体包括有用于承受压力的强度等级为C30～C60的普通混凝土层以及用于承受拉力的高韧性纤维增强水泥复合材料层，所述普通混凝土层与所述高韧性纤维增强水泥复合材料层相连。

【技术特征摘要】
1.一种高强钢筋混凝土梁，其特征在于，所述混凝土梁包括混凝土主体以及高强钢筋；所述高强钢筋为纵向受拉钢筋，且所述高强钢筋设于所述混凝土主体内；所述混凝土主体包括有用于承受压力的强度等级为C30～C60的普通混凝土层以及用于承受拉力的高韧性纤维增强水泥复合材料层，所述普通混凝土层与所述高韧性纤维增强水泥复合材料层相连。2.根据权利要求1所述的高强钢筋混凝土梁，其特征在于，所述高韧性纤维增强水泥复合材料层的原料包括以下组分：水泥、硅灰、粉煤灰、石英砂、水、减水剂以及纤维；在所述原料中，水胶比为0.3～0.4，砂胶比为0.3～0.4；优选地，所述水胶比为0.35，砂胶比为0.36。3.根据权利要求2所述的高强钢筋混凝土梁，其特征在于，所述高韧性纤维增强水泥复合材料层在所述高强钢筋混凝土梁的纵向范围内设于所述混凝土梁的受拉区或所述高强钢筋混凝土梁的梁段的受拉区。4.根据权利要求3所述的高强钢筋混凝土梁，其特征在于，所述梁段为所述高强钢筋混凝土梁的弯矩控制截面为对称中心并具有一定长度的梁段。5.根据权利要求4所述的高强钢筋混凝土梁，其特征在于，所述高强钢筋位于所述高韧性纤维增强水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟康，
申请(专利权)人：江苏东道交通工程设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32