一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板及生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板及生产工艺，包括复合模板本体，所述复合模板本体由纤维增强水泥基复合材料和树脂基纤维增强复合材料格栅复合而成；本发明专利技术可作为海洋工程、高腐蚀环境的混凝土结构的梁、板、柱、剪力墙等构件的永久性模板使用，并大幅度简化了现场施工步骤，减少了人工成本，缩短了工期；由于养护纤维增强水泥基复合材料具有良好的延性、韧性，抗渗性与裂缝控制能力极优，在作为永久模板的同时还起到了保护层的作用，能有效的防止外界有害物质的入侵，使之在海洋工程、水利工程、化工厂、地下室等高腐蚀环境中有着广阔的运用前景。腐蚀环境中有着广阔的运用前景。腐蚀环境中有着广阔的运用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板及生产工艺


[0001]本专利技术涉及建筑预制模板领域，具体为一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板及生产工艺。

技术介绍

[0002]当钢筋混凝土结构被应用于海洋工程、水利工程、化工厂、地下室等高腐蚀环境时，耐久性往往难以得到保障。中国是基建大国，国内以钢筋混凝土为主体的结构数量在世界上一直处于绝对支配地位。目前，我国早期建设的基础设施很多己经进入或即将进入老化阶段，在今后十到二十年内可能会出现一个混凝土修补与重建的高峰期，这必然会造成巨大的经济损失。因此，采取相应的措施与方法来保证工程的正常使用寿命和耐久性的需求，确保结构正常工作具有重要的意义。解决结构耐久性不足问题的一个有效方法就是采用纤维增强水泥基复合材料(简称ECC)与树脂基纤维增强复合材料(FRP)格栅复合制成永久模板，来替代传统的混凝土保护层。ECC是将短切聚乙烯醇纤维、水泥、粉煤灰、石英砂、减水剂与水混合搅拌制成的一种纤维增强水泥基复合材料。ECC具有良好的延性、韧性、抗渗性与裂缝控制能力，其极限拉应变能达到1％
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1.5％，相当于普通混凝土极限拉应变的100
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150倍。当其拉应变达到1％时，最大的裂缝宽度仅为60
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70μm，因此ECC在海洋工程施工、水泥基产品研发、既有结构修补增强、市政工程施工等行业都有着广阔的应用前景。李庆华等对高延性水泥基复合材料施加预拉应变，研究其在带裂缝工作状态下的水渗透性能。试验结果表明，UHTCC在裂缝宽度40
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70μm的状态下仍然具有较好的抗渗性能，且当平均裂缝宽度为42.45μm时，其相对渗透系数仅为未开裂C30混凝土的10倍左右。FRP格栅是将长纤维束编织成网状后，表面浸渍树脂类材料制成的一种轻质、高强、耐腐蚀的复合材料。FRP材料因其轻质、高强、耐腐蚀的特性而被广泛用于替代混凝土结构中的受拉钢筋，以提高结构的耐久性。很多国家都已经将FRP材料应用于桥梁工程中的桥面板、FRP预应力筋和FRP拉索等，海洋工程中的FRP型材
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混凝土组合结构、防裂筋等，岩土工程中的锚杆，交通工程中的边坡加固、纤维混凝土路面等。使用FRP与ECC复合制成永久模板来替代传统的混凝土保护层，在保证结构耐久性的同时，又显著提高了模板在单轴受拉作用下的整体力学性能，提高板材极限承载力和轴向刚度。徐佳琪等开展了高性能水泥基复合材料—预应力CFRP格栅复合加固钢筋混凝土梁受弯性能研究。研究表明，随着加固层中格栅层数及预应力度不同，开裂、屈服和极限荷载的提高幅度可达20％
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55％、15％
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39％和14％
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45％。此外永久模板的应用又能够简化现场施工，缩短工期，降低人力成本，无轮在技术层面还是经济层面，相较于传统模板而言都有着明显的优势。1997年美国犹他州研究人员开始研究关于纤维增强复合材料永久模板在小跨径桥梁中的应用。2007年美国威斯康星州建造了布莱克桥，该桥采用拉挤成型的纤维增强复合材料桥面板模板，主梁为预制混凝土T形梁，间隔2.1m，主粱翼缘间距914mm，模板搁置于T形主粱之间，模板长度取主梁翼缘间距，宽度有305mm和610mm两种尺寸。2014年呼和浩特汽车东枢纽站综合站务楼开始施工，该项目采用GRC永久模板的为外围护及屋面的梁柱钢筋混凝土框架结构构件截面主要为正六边形，一部分呈圆弧状斜向上，
另一部分呈下小上大的倒锥型状斜向上，两榀为一组并在正负零位置交叉，基于以上背景，本专利技术提供了一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板及生产工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板及生产工艺，以解决上述
技术介绍
提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板，包括复合模板本体，所述复合模板本体由纤维增强水泥基复合材料和树脂基纤维增强复合材料格栅复合而成。
[0005]一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板的生产工艺，具体步骤如下：
[0006]S1：在反力架上采用锚夹具锚固并张拉树脂基纤维增强复合材料格栅，使其保持水平持荷状态，树脂基纤维增强复合材料格栅下部为平直的台面，树脂基纤维增强复合材料格栅距离台面1/2板厚；
[0007]S2：将纤维增强水泥基复合材料均匀摊铺在树脂基纤维增强复合材料格栅上，使用碾压装置在反力架的一端向另一端匀速推进，将纤维增强水泥基复合材料推平、压实，并在表面留下压纹；
[0008]S3：养护纤维增强水泥基复合材料至凝结硬化，通过锚夹具放松锚固的树脂基纤维增强复合材料格栅，修剪掉多余的纤维增强水泥基复合材料和树脂基纤维增强复合材料格栅，继续养护至其达到抗拉强度设计值。
[0009]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述反力架为矩形框架，所述反力架的内部两端均设有锚夹具，所述反力架一端的锚夹具与反力架焊接相连，所述反力架另一端的锚夹具与反力架上的螺纹杆焊接相连。
[0010]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述锚夹具由两块固定板和若干个螺栓构成，所述反力架另一端的锚夹具顶部焊接有连接弯勾。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述碾压装置由前滚轴、后滚轴、碾压平板和滚轮构成，所述碾压平板的一侧底部通过轴承安装有前滚轴，所述碾压平板的另一侧底部通过轴承安装有后滚轴，所述前滚轴和后滚轴的两端均安装有滚轮。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述纤维增强水泥基复合材料是将短切聚乙烯醇纤维、水泥、粉煤灰、石英砂、聚羧酸减水剂与水混合搅拌制成的一种纤维增强水泥基复合材料。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述水泥为强度等级不低于P.O42.5的普通硅酸盐水泥；所述粉煤灰为1级粉煤灰；所述石英砂粒度为80
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120目；所述聚乙烯醇纤维长度为12mm，直径为39μm；所述聚羧酸减水剂减水率为30％；水泥与粉煤灰的质量比为1:3
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1:3.5，石英砂与胶凝材料的质量比为1:3
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1:3.5，水与胶凝材料的质量比为1:3
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1:3.5，纤维占纤维增强水泥基复合材料总体积的2％，聚羧酸减水剂占胶凝材料质量的0.5％
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1％。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述复合模板本体与混凝土一体浇筑成型。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述树脂基纤维增强复合材料格栅可进行多层叠放，但最多不超过3层。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过长线台座先对树脂基纤维增强复合材料格栅锚
固并张拉，使其保持水平持荷状态，再在树脂基纤维增强复合材料格栅上架设复合板模板，然后将纤维增强水泥基复合材料分层摊铺在树脂基纤维增强复合材料格栅上并进行压实、平整；养护纤维增强水泥基复合材料至凝结硬化，放松树脂基纤维增强复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板，包括复合模板本体(1)，其特征在于：所述复合模板本体(1)由纤维增强水泥基复合材料(3)和树脂基纤维增强复合材料格栅(4)复合而成。2.一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板的生产工艺，其特征在于：具体步骤如下：S1：在反力架(5)上采用锚夹具(6)锚固并张拉树脂基纤维增强复合材料格栅(4)，使其保持水平持荷状态，树脂基纤维增强复合材料格栅(4)下部为平直的台面，树脂基纤维增强复合材料格栅(4)距离台面1/2板厚；S2：将纤维增强水泥基复合材料(3)均匀摊铺在树脂基纤维增强复合材料格栅(4)上，使用碾压装置(9)在反力架(5)的一端向另一端匀速推进，将纤维增强水泥基复合材料(3)推平、压实，并在表面留下压纹；S3：养护纤维增强水泥基复合材料(3)至凝结硬化，通过锚夹具(6)放松锚固的树脂基纤维增强复合材料格栅(4)，修剪掉多余的纤维增强水泥基复合材料(3)和树脂基纤维增强复合材料格栅(4)，继续养护至其达到抗拉强度设计值。3.根据权利要求2所述的一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板的生产工艺，其特征在于：所述反力架(5)为矩形框架，所述反力架(5)的内部两端均设有锚夹具(6)，所述反力架(5)一端的锚夹具(6)与反力架(5)焊接相连，所述反力架(5)另一端的锚夹具(6)与反力架(5)上的螺纹杆焊接相连。4.根据权利要求2所述的一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板的生产工艺，其特征在于：所述锚夹具(6)由两块固定板和若干个螺栓构成，所述反力架(5)另一端的锚夹具(6)顶部焊接有连接弯勾(7)。5.根据权利要求2所述的一种高耐久性的可用于高腐蚀环境的永久模板的生产工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋德稳，张智翔，田安国，李青松，滕士勇，陈芳，
申请(专利权)人：连云港土木建筑创新研究院，
类型：发明
国别省市：