多层预应力纤维网高性能混凝土结构件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了多层预应力纤维网高性能混凝土结构件及其制作方法，包括采用高性能活性粉末混凝土固结成形的构件主体；构件主体包括多层沿高度方向堆叠设置的板结构；每两块相邻的板结构之间，以及位于多块堆叠的板结构中最上方板结构的上表面和最下方板结构的下表面均设有纤维网片；每一纤维网片均在施加预应力进行张拉后，预埋固结在相应的板结构的上表面或者下表面。制作时，从下向上依次定位、张拉每一纤维网片并浇筑相应的板结构，直至多块板结构中最上方板结构上表面的纤维网片被固结在相应的板结构。本发明专利技术相比于传统全域弥散型超高性能混凝土达到大幅度降低纤维体积掺量，提高材料利用效率并降低结构件造价目的。高材料利用效率并降低结构件造价目的。高材料利用效率并降低结构件造价目的。

【技术实现步骤摘要】
多层预应力纤维网高性能混凝土结构件及其制作方法


[0001]本专利技术涉及高性能混凝土材料预制构件
，特别涉及多层预应力纤维网高性能混凝土结构件及其制作方法。

技术介绍

[0002]在现有的基础设施建设领域，常用的普通钢筋混凝土存在抗裂性能较差的缺陷，而混凝土一旦开裂钢筋容易腐蚀，钢筋发生锈涨进一步加剧混凝土开裂，严重降低结构使用寿命。
[0003]虽在本领域中，已经通过在基体内掺入短切纤维达到具有更高抗拉性能、抗裂性能的高性能混凝土。
[0004]然而，由于短切纤维在基体内易结团，分散不均匀，施工性能差，材料性能不稳定，且为达到较高性能需较高的纤维体积掺量导致材料价格昂贵。
[0005]同时，高性能混凝土内部全域分布的纤维仅构件主受力方向局部小范围的纤维发挥了作用，这也造成了材料性能的浪费。
[0006]因此，如何提高混凝土结构件的性能，同时减少对材料的浪费成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供多层预应力纤维网高性能混凝土结构件及其制作方法，实现的目的是提高混凝土结构件的性能，同时减少对材料的浪费。
[0008]为实现上述目的，本专利技术公开了多层预应力纤维网高性能混凝土结构件，包括采用高性能活性粉末混凝土固结成形的构件主体；
[0009]所述构件主体包括多层沿高度方向堆叠设置的板结构；
[0010]每两块相邻的所述板结构之间，以及位于多块堆叠的所述板结构中最上方所述板结构的上表面和最下方所述板结构的下表面均设有纤维网片；
[0011]每一所述纤维网片均包括多道沿最少两个方向均布的预应力纤维；
[0012]每一所述纤维网片均在施加预应力进行张拉后，预埋固结在相应的所述板结构的所述上表面或者所述下表面。
[0013]优选的，所述构件主体为长方体；
[0014]每一所述纤维网片均包括多道分别沿所述构件主体长度方向和宽度方向均布的所述预应力纤维。
[0015]优选的，所述预应力纤维为碳纤维、钢纤维和/或玻璃纤维。
[0016]本专利技术还提供多层预应力纤维网高性能混凝土结构件的制作方法，包括如下步骤：
[0017]步骤1、定位并张拉多块所述板结构中最下方所述板结构下表面的所述纤维网片；
[0018]步骤2、在完成定位和张拉的所述纤维网片上采用所述高性能活性粉末混凝土浇
筑相应的所述板结构；
[0019]步骤3、在完成浇筑的所述板结构未完全固结前，在所述板结构的上表面定位并张拉相应的所述纤维网片，将所述纤维网片朝向所述板结构上表面的部分固结在所述板结构内；
[0020]步骤4、待所述板结构完全固结后，重复执行步骤2至步骤4，直至多块所述板结构中最上方所述板结构上表面的所述纤维网片被固结在相应的所述板结构。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术的混凝土结构具有更高的强度、更高的韧性、更高的耐久性、施工性能更加优越、材料性能更加稳定可控，且自身具备施加预应力条件的纤维网格化高性能混凝土结构件。
[0023]本专利技术通过在仅在结构件目标受力方向设置纤维网，相比于传统全域弥散型超高性能混凝土达到大幅度降低纤维体积掺量，提高材料利用效率并降低结构件造价目的。
[0024]本专利技术中活性粉末混凝土基体自身具备高密实度特征，相比于传统混凝土具有超高耐久性特点，通过定向配布的纤维网具有显著增韧效果，通过施加预应力更能充分发挥材料的力学性能。
[0025]本专利技术的应用能够减低构架重量，具备高性能，高耐久等优势，适用于桥面板、路面板、建筑结构板等领域。
[0026]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0027]图1示出本专利技术一实施例中板结构的结构示意图。
[0028]图2示出本专利技术一实施例中完成最下方纤维网片定位和张拉的示意图。
[0029]图3示出本专利技术一实施例中完成最下方板结构浇筑的示意图。
[0030]图4示出本专利技术一实施例中完成板结构上表面纤维网片定位和张拉的示意图。
[0031]图5示出本专利技术一实施例中完成第二层板结构浇筑的示意图。
具体实施方式
[0032]实施例
[0033]如图1所示，多层预应力纤维网高性能混凝土结构件，包括采用高性能活性粉末混凝土固结成形的构件主体；
[0034]构件主体包括多层沿高度方向堆叠设置的板结构1；
[0035]每两块相邻的板结构1之间，以及位于多块堆叠的板结构1中最上方板结构1的上表面和最下方板结构1的下表面均设有纤维网片2；
[0036]每一纤维网片2均包括多道沿最少两个方向均布的预应力纤维；
[0037]每一纤维网片2均在施加预应力进行张拉后，预埋固结在相应的板结构1的上表面或者下表面。
[0038]由于现有纤维增强混凝土结构需要在构件全域内均匀分散短切纤维达到提高材料性能的目的，基体与纤维通过充分搅拌与基体材料自流平特性形成结构件。
[0039]但施工中由于边角几何构型、泵送、振倒及现场施工条件无法保证等客观条件影响，易出现钢纤维结团、分布不均等问题，这直接导致了纤维增强混凝土结构件的性能无法保证。
[0040]本专利技术通过在高性能活性粉末混凝土形成的板结构1内的主要受力方向分层布设纤维网片2并施加预应力，并通过分层浇筑高性能活性粉末混凝土形成多层堆叠结构的构件主体，使之包括由高性能活性粉末混凝土浇筑的板结构1和多层排布纤维网片2。
[0041]本专利技术通过在由高性能活性粉末混凝土浇筑形成的多层板结构1内加入多层施加预应力的纤维网片2，分层浇筑形成构件主体，充分利用活性粉末混凝土高密实度形成与纤维网的握裹力，同时纤维网提高结构件在目标受力方向的韧性，又能够充分利用材料性能，能够解决传统全域弥散纤维型超高性能混凝土短切纤维分布不均、施工难以控制、性能不稳定缺陷。
[0042]在某些实施例中，构件主体为长方体；
[0043]每一纤维网片2均包括多道分别沿构件主体长度方向和宽度方向均布的预应力纤维。
[0044]在某些实施例中，预应力纤维为碳纤维、钢纤维和/或玻璃纤维。
[0045]如图2至图5所示，本专利技术多层预应力纤维网高性能混凝土结构件的制作方法，包括如下步骤：
[0046]步骤1、定位并张拉多块板结构1中最下方板结构1下表面的纤维网片2；
[0047]步骤2、在完成定位和张拉的纤维网片2上采用高性能活性粉末混凝土浇筑相应的板结构1；
[0048]步骤3、在完成浇筑的板结构1未完全固结前，在板结构1的上表面定位并张拉相应的纤维网片2，将纤维网片2朝向板结构1上表面的部分固结在板结构1内；
[0049]步骤4、待板结构1完全固结后，重复执行步骤2至步骤4，直至多块板结构1中最上方板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多层预应力纤维网高性能混凝土结构件，其特征在于：包括采用高性能活性粉末混凝土固结成形的构件主体；所述构件主体包括多层沿高度方向堆叠设置的板结构(1)；每两块相邻的所述板结构(1)之间，以及位于多块堆叠的所述板结构(1)中最上方所述板结构(1)的上表面和最下方所述板结构(1)的下表面均设有纤维网片(2)；每一所述纤维网片(2)均包括多道沿最少两个方向均布的预应力纤维；每一所述纤维网片(2)均在施加预应力进行张拉后，预埋固结在相应的所述板结构(1)的所述上表面或者所述下表面。2.根据权利要求1所述的多层预应力纤维网高性能混凝土结构件，其特征在于，所述构件主体为长方体；每一所述纤维网片(2)均包括多道分别沿所述构件主体长度方向和宽度方向均布的所述预应力纤维。3.根据权利要求1所述的多层预应力纤维网高性能混凝土结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓宇，李雪峰，周良，尹志逸，王同华，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：