一种超高性能混凝土与普通混凝土复合梁及其施工方法技术

本发明专利技术提供了一种超高性能混凝土与普通混凝土复合梁及其施工方法，包括复合材料梁体，所述复合材料梁体采用超高性能混凝土和普通混凝土材料浇注而成，所述超高性能混凝土位于所述复合材料梁体的中间部分的下缘，所述普通混凝土浇筑于所述超高性能混凝土的顶部和两端。本发明专利技术将普通混凝土用于没有拉应力或拉应力很小的部位，超高性能混凝土位于拉应力较大的中部梁底下缘，能充分发挥两种材料的优点，改善梁底拉应力状态；超高性能混凝土韧性和抗拉强度可以避免梁体开裂，增强结构耐久性，延长结构的使用寿命；由于复合材料梁体不产生裂缝可以使得其真实刚度不减小，有助于改善结构受力，使用时的变形更小。使用时的变形更小。使用时的变形更小。

【技术实现步骤摘要】
一种超高性能混凝土与普通混凝土复合梁及其施工方法


[0001]本专利技术涉及土木工程
，尤其是涉及一种超高性能混凝土与普通混凝土复合梁及其施工方法。

技术介绍

[0002]混凝土材料是土木工程领域广泛使用的材料，抗压强度较高而抗拉强度较低，工艺简单，价格低廉，应用广泛。普通混凝土是由水泥、骨料、和水按适当的比例配合、拌和而成的混合物，粗骨料粒径大于4.75mm，且粗骨料强度对混凝土强度有很大影响，普通混凝土强度等级一般不超过C80。普通混凝土梁在荷载作用下，跨中下缘受拉，配置钢筋或者预应力钢筋后，能提高承载力，改善受力状态，但由于各种因素的影响依然会出现裂缝和老化，现在常用的加固技术就是在梁底黏贴钢板或者碳纤维布等加强，虽然能一定程度上解决问题，但他们不能和普通混凝土有机结合，弊端比较多。超高性能混凝土能和普通混凝土很好地结合，目前应用和研究主要在两个方面：一是用于混凝土梁顶面，二是用于混凝土梁底面补强加固(二次浇筑)。
[0003]超高性能混凝土是由水泥、矿物掺合料、细集料、钢纤维和减水剂等材料或由上述材料制成的干混料加水拌和，在经凝结硬化后形成的一种具有高抗压强度、高韧性、高耐久性的水泥基复合材料；也称为超高性能纤维增强水泥基复合材料。超高性能混凝土是一种具有高密实度的水泥基复合材料，没有粗骨料，原材料颗粒粒径通常小于1mm。在水泥基体中添加大量短(钢)纤维来达到增强和增韧的效果。在超高性能混凝土的硬化过程中，混合水被反应耗尽，并且未形成大范围的毛细孔，因而外界环境中的水几乎不能渗入超高性能混凝土，因此超高性能混凝土在本质上与普通混凝土不同。一般来说，其28天立方体抗压强度特征值高于120MPa。
[0004]超高性能混凝土是一种抗拉、抗压强度极高的新型材料，但价格高昂，工艺复杂，应用受到限制，因而没有普遍使用。混凝土梁(板)主要受拉和受压，常规混凝土材料适于压应力而不适于受拉，因此在拉应力较大区域，开裂较多，严重影响结构的耐久性和使用性能。对目前存在的问题，本专利技术提出了一种一次浇筑的超高性能混凝土与普通混凝土复合梁来解决这一问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种超高性能混凝土与普通混凝土复合梁及其施工方法，有效解决混凝土梁(板)严重的开裂问题，提高耐久性、延长结构使用寿命，从而避免使用性能降低的问题。
[0006]根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供一种超高性能混凝土与普通混凝土复合梁，包括复合材料梁体，所述复合材料梁体采用超高性能混凝土和普通混凝土材料浇注而成，所述超高性能混凝土位于所述复合材料梁体的中间部分的下缘，所述普通混凝土浇筑于所述超高性能混凝土的顶部和两端。
[0007]进一步地，所述复合材料梁体的长度为L，所述复合材料梁体的截面高度为H，所述超高性能混凝土的长度为l，所述超高性能混凝土的高度为h，所述超高性能混凝土的长度取值范围为3cm≤l<0.8L，所述超高性能混凝土的高度的取值范围1.5cm≤h<0.6H。
[0008]进一步地，所述复合材料梁体中设有箍筋或腹筋，所述箍筋或所述腹筋沿所述复合材料梁体的高度方向设置。
[0009]进一步地，所述箍筋接触或进入所述超高性能混凝土，所述箍筋连接所述普通混凝土和所述超高性能混凝土。
[0010]进一步地，所述箍筋为不中断的钢筋。
[0011]进一步地，所述复合材料梁体为矩形梁体、T形梁体，空心板梁体、工字形梁体、小箱梁体或箱型梁体。
[0012]进一步地，所述超高性能混凝土的立方体抗压强度大于120MPa，抗拉强度大于6MPa；所述普通混凝土为强度等级不超过C80的水泥基材料。
[0013]根据本专利技术的另一个目的，本专利技术提供一种超高性能混凝土与普通混凝土复合梁的施工方法，包括如下步骤：先浇注超高性能混凝土，然后浇注其余普通混凝土。
[0014]进一步地，所述超高性能混凝土与所述普通混凝土的间隔浇注时间不超过48小时。
[0015]进一步地，所述超高性能混凝土与所述普通混凝土为一次浇筑成型。
[0016]本专利技术技术方案将普通混凝土用于没有拉应力或拉应力很小的部位，超高性能混凝土位于拉应力较大的中部梁底下缘，能充分发挥两种材料的优点，改善梁底拉应力状态；超高性能混凝土韧性和抗拉强度可以避免梁体开裂，增强结构耐久性，延长结构的使用寿命；由于复合材料梁体不产生裂缝可以使得其真实刚度不减小，有助于改善结构受力，使用时的变形更小。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例矩形截面梁体的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例图1中I
‑
I的剖视图；
[0020]图3为本专利技术实施例图1中II
‑
II的剖视图；
[0021]图4为本专利技术实施例T形截面梁体的结构示意图；
[0022]图5为本专利技术实施例图4中I
‑
I的剖视图；
[0023]图6为本专利技术实施例图4中II
‑
II的剖视图；
[0024]图7为本专利技术实施例空心板梁体的结构示意图；
[0025]图8为本专利技术实施例图7中I
‑
I的剖视图；
[0026]图9为本专利技术实施例图7中II
‑
II的剖视图；
[0027]图10为本专利技术实施例小箱梁梁体的结构示意图；
[0028]图11为本专利技术实施例图10中I
‑
I的剖视图；
[0029]图12为本专利技术实施例图10中II
‑
II的剖视图；
[0030]图13为本专利技术实施例箱型截面梁体的结构示意图；
[0031]图14为本专利技术实施例图13中I
‑
I的剖视图；
[0032]图15为本专利技术实施例图13中II
‑
II的剖视图；
[0033]图16为本专利技术实施例工字型截面梁体的结构示意图；
[0034]图17为本专利技术实施例图16中I
‑
I的剖视图；
[0035]图18为本专利技术实施例图16中II
‑
II的剖视图。
[0036]图中：1、超高性能混凝土；2、普通混凝土；3、复合材料梁体；4、箍筋。
具体实施方式
[0037]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]在本专利技术的描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高性能混凝土与普通混凝土复合梁，其特征在于，包括复合材料梁体，所述复合材料梁体采用超高性能混凝土和普通混凝土浇注而成，所述超高性能混凝土位于所述复合材料梁体的中间部分的下缘，所述普通混凝土浇筑于所述超高性能混凝土的顶部和两端。2.根据权利要求1所述的超高性能混凝土与普通混凝土复合梁，其特征在于，所述复合材料梁体的长度为L，所述复合材料梁体的截面高度为H，所述超高性能混凝土的长度为l，所述超高性能混凝土的高度为h，所述超高性能混凝土的长度取值范围为3cm≤l<0.8L，所述超高性能混凝土的高度的取值范围1.5cm≤h<0.6H。3.根据权利要求1所述的超高性能混凝土与普通混凝土复合梁，其特征在于，所述复合材料梁体中设有箍筋或腹筋，所述箍筋或所述腹筋沿所述复合材料梁体的高度方向设置。4.根据权利要求3所述的超高性能混凝土与普通混凝土复合梁，其特征在于，所述箍筋连接所述普通混凝土和所述超高性能混凝土。5.根据权利要求4所述的超高性...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈从春，赵佳荣，龙雨琴，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：