[发明专利]纤维编织网复合钢筋增强混凝土的建筑结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土的增强技术领域，涉及到利用纤维编织网增强混凝土强 度。

背景技术

传统的钢筋混凝土结构往往会在高应力区出现严重的主裂缝，恶劣的环境 条件会使钢筋锈蚀进一步加剧。为了保证钢筋不受腐蚀，需要较厚的保护层厚 度，这样就额外增加了结构的自重。

德意志研究联合会(Deutsche Forschungsgemeinschaft)支持的研究中 心从1999年开始进行纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete， 简称TRC)研究，TRC是一种新型的纤维增强水泥基复合材料，是多轴纤维编织 网和精细混凝土的结合，纤维编织网主要用碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维 等纤维编织。该研究中心近期代表性文章为：1)F.Jesse，N.Will，M.Curbach and J.Hegger，Load-Bearing of Textile-Reinforced Concrete，ACI SP-250， 2008：59-68；2)A.Brückner，R.Ortlepp，M.Curbach，Textile reinforced concrete for strengthening in bending and shear，Materials and Structures(2006) 39：741-748。上述文章描述的纤维编织网增强混凝土(TRC)的特点和用途为： 1)与钢筋混凝土结构相比，TRC裂缝细密，壁薄质轻，可以代替钢筋混凝土用 做建筑结构构件，如顶棚、内外墙板等装饰构件，也可以作为承载结构的一部 分，通过组合许多简单的预制轻质TRC构件构成大跨度拱、壳和棱形框架等复 杂结构；2)用TRC对已建钢筋混凝土结构和木结构修补加固，可以克服钢丝(筋) 加固不耐腐蚀的缺点，浇筑厚度为10-15mm的TRC即可以提高承载能力，改善裂 缝形式。

为了制作TRC，该研究中心早期提出了精细混凝土的概念，这是一种骨料 非常细的混凝土，骨料最大粒径为0.5～4mm。采用精细混凝土的原因为：1)纤 维编织网的网格尺寸从几个毫米到几个厘米，精细混凝土能顺利通过网格，甚 至可以进入到纤维编织网的内部；2)TRC结构的厚度一般为10～30mm，精细混 凝土的骨料粒径远远小于结构的薄厚，能够满足薄壁构件的力学性能要求。一 般精细混凝土的成分为水泥、硅砂和水，为了满足高流动性、黏聚性和保水性 等工作性能以及构件的耐久性，可以适量加入I级粉煤灰和硅灰等活性材料， 这样还能够减少水泥用量，降低造价。在该研究中心发表的论文Material and bonding characteristic for dimensioning and modeling of textile reinforced concrete elements( Banholzer，Tanja Brockmann，Wolfgang Brameshuber. Materials and structures，2006，39：749-763)中给出了该研究中心采用的 一种典型的用于实验的精细混凝土的配方，其配料除了上面提到过的成分，还 包括超塑化剂。

申请号为200510046304.2的专利申请也公开了一种纤维编织网增强混凝 土(TRC)，其精细混凝土的配比为：52.5R硅酸盐水泥472kg/m³，超细粉煤 灰168kg/m³，硅灰35kg/m³，Sika三代超塑剂3.25kg/m³，粒径0～0.6mm的硅 砂460kg/m³，粒径0.6～1.2mm的硅砂920kg/m³，水262kg/m³，该配方能够满 足制作TRC的性能要求。

申请号为200510047049.3的专利申请公开了一种纤维编织网和混凝土的 粘接技术，纤维编织网先用环氧树脂浸渍，然后表面均匀喷撒细砂，待环氧固 化后再埋入混凝土，以加强与混凝土的粘结。