[实用新型]一种FRP筋超高性能混凝土盖板

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑材料领域，具体涉及一种FRP筋超高性能混凝土盖板。

背景技术

超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，是过去三十年中最具创新性的水泥基工程材料，实现了工程材料性能的大跨越，它的其中一个代表是活性粉末混凝土。

活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，简写为RPC)：是由多元活性粉末掺合料、无机胶凝材料、连续级配细骨料、钢纤维等混合纤维组成，通过最优化级配设计，使材料内部的缺陷(孔隙与微裂缝)减小到最少，具有超高强度、高韧性、高耐久性、高阻裂性和体积稳定性良好的新型水泥基复合材料。由于活性粉末混凝土中钢纤维的存在加强了水泥石的咬合作用，使该材料的抗拉强度得到大幅提高，达高强混凝土的4~6倍，极限拉伸应变更是可达高强混凝土的70~80倍，断裂韧性是普通混凝土的250多倍，其力学性能和变形能力明显优于普通混凝土和高强混凝土。因此该材料适用于对结构有高强、轻质、阻裂、耐久性要求的结构工程领域。

超高性能混凝土盖板，相比于传统混凝土盖板，承载能力和耐久性能都有了很大的提高，盖板厚度也能得到减小，能有效解决传统混凝土盖板笨重不易检修的问题。另外，由于超高性能混凝土的超高力学性能，可以使用抗拉强度更高的预应力筋来替代普通钢筋，并充分发挥其抗拉性能。尽管超高性能混凝土盖板有如此多的优点，但在偶然冲击荷载或者长期荷载作用下，盖板仍然存在开裂的问题，虽然它的承载能力还是能够保证其正常工作，但是盖板内的钢筋会随着时间的推移而发生腐蚀，强度也会逐渐降低，这对盖板承载能力的危害是十分严重的。在大多数情况下，盖板是带裂缝工作的，盖板内部的钢筋腐蚀问题会造成很大的损失，这个问题在腐蚀性较强的环境中显得尤为严峻。

FRP筋（玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋、碳纤维筋等）作为一种新型的受力筋，具有良好的耐腐蚀性能，同时具有密度小等优点，但是其力学性能和与混凝土的粘结性能与钢筋都有较大的不同，目前仍是研究的热点。将纤维筋替换钢筋应用于盖板中，将能很好地解决钢筋腐蚀的问题，盖板即使开裂也能继续正常工作。

但FRP筋具有轻质的特点，在盖板成型的时候会上浮到混凝土表面甚至突起，造成盖板底部保护层厚度不足甚至FRP筋直接暴露在盖板外，从而影响盖板的承载能力和抗裂性能。另外，超高性能混凝土盖板一般要求行人盖板厚度控制在50mm以内，成型模具也采用塑料模具，无法预先将FRP筋固定在盖板内部适当的位置。在实际生产中，对于厚度较薄的盖板，一般采用吊筋的办法将钢筋网片悬挂在盖板内部，但是此方法对于FRP筋并不适用，原因在于FRP筋的重量轻而容易受混凝土的影响而上下移动。当混凝土流动度过大，FRP筋会被混凝土浮起至表面甚至突起，这样不仅会影响盖板的外观，还会影响盖板的承载能力和抗裂性能；当混凝土流动度过小，FRP筋与混凝土之间的粘结性和整体性也就无法保证，同时成型也会十分困难。

实用新型内容

    本实用新型的目的在于提供了一种FRP筋超高性能混凝土盖板，利用FRP筋的高抗拉强度及强耐腐蚀能力，取代传统超高性能混凝土盖板内部的钢筋网片，即使盖板开裂也不用担心内部的FRP筋被锈蚀，能够有效增长盖板的使用寿命且不会让承载能力降低，同时还能减轻结构自重，降低结构维护费用，具有很好的经济效益。

本实用新型的另一目的在于提供一种上述FRP筋超高性能混凝土盖板的制备方法，其不仅能够省去将钢筋网片吊起留出上下保护层厚度的步骤，同时也能够解决FRP筋因质轻而上浮的问题，保证了盖板的承载能力和抗裂性不受影响。

为实现上述目的，本实用新型可以采取如下技术方案：

一种FRP筋超高性能混凝土盖板，包括超高性能混凝土层，所述超高性能混凝土层内距离盖板下端面10~20mm、距离盖板四侧边10~20mm的位置设置有平行于盖板下端面的FRP筋网片，所述FRP筋网片由纵向设置的受力筋和横向设置的分布筋绑扎组成，所述分布筋位于受力筋上方。

进一步地，所述受力筋直径为6~20mm，受力筋直径比分布筋大2mm以上。

进一步地，所述受力筋的两端设置有墩头，所述墩头的外径为受力筋直径的1.3-2.0倍。

进一步地，所述FRP筋采用玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋或碳纤维筋。

进一步地，所述FRP筋超高性能混凝土盖板的厚度小于等于60mm。

进一步地，所述超高性能混凝土的抗压强度大于等于140MPa。