[发明专利]一种基于带孔钢板的混凝土复合构件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种基于带孔钢板的混凝土复合构件及其制造方法，包括：混凝土本体以及设置于所述混凝土本体内的带孔钢板固件；混凝土本体包括防护层、填充层以及防火控裂层，填充层位于防护层和防火控裂层之间，防护层的材质为超高性能混凝土或超高性能韧性混凝土，防火控裂层的材质为韧性混凝土或超高性能韧性混凝土。本发明以高性能纤维混凝土作为混凝土复合构件的防护层和防火控裂层，能够提升构件的耐久性、防火控裂性以及抗弯刚度，通过带孔钢板固件增强复合构件，在增强复合构件承载力的基础上，确保复合构件的整体性的连接作用，满足地下和海工基础设施的外部耐久防护需求、内部防火控裂需求以及整体的高性能化需求。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种基于带孔钢板的混凝土 复合构件及其制造方法。

背景技术

对于地下和海工基础设施而言(如地下建筑、综合管廊、盾构管片、 海底沉管等)，通常采用钢筋混凝土结构作为主要结构形式，由于普通混凝 土材料的受拉易裂和高温爆裂等问题以及钢材的易锈蚀和高温下承载力弱 等问题，目前主要通过增加混凝土保护层厚度、增加配筋量以提升构件刚 度、以及采用混凝土和钢筋的涂层保护技术等来应对以上问题，但总体而 言这些传统技术手段经济性不理想且效果较有限。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种 基于带孔钢板的混凝土复合构件及其制造方法，以解决普通混凝土材料的 受拉易裂和高温爆裂及钢材的易锈蚀和高温下承载力弱的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于带孔钢板的混凝土复合构件，其中，包括：混凝土本体以及 设置于所述混凝土本体内的带孔钢板固件；

所述混凝土本体包括防护层、填充层以及防火控裂层，所述填充层位 于所述防护层和所述防火控裂层之间，所述防护层的材质为超高性能混凝 土或超高性能韧性混凝土，所述防火控裂层的材质为韧性混凝土或超高性 能韧性混凝土。

所述的基于带孔钢板的混凝土复合构件，其中，所述带孔钢板固件包 括第一带孔钢板、第二带孔钢板以及与所述第一带孔钢板和所述第二带孔 钢板连接的若干第三带孔钢板。

所述的基于带孔钢板的混凝土复合构件，其中，所述第一带孔钢板位 于所述防护层中，所述第二带孔钢板位于所述防火控裂层中。

所述的基于带孔钢板的混凝土复合构件，其中，所述超高性能混凝土 和所述超高性能韧性混凝土的抗压强度大于或者等于100MPa。

所述的基于带孔钢板的混凝土复合构件，其中，所述韧性混凝土和所 述超高性能韧性混凝土的拉伸变形能力大于或者等于1％。

所述的基于带孔钢板的混凝土复合构件，其中，所述填充层的材质为 普通混凝土。

所述的基于带孔钢板的混凝土复合构件，其中，所述第一带孔钢板和 所述第二带孔钢板平行，所述若干第三带孔钢板与所述第一带孔钢板和所 述第二带孔钢板垂直。

所述的基于带孔钢板的混凝土复合构件，其中，所述混凝土复合构件 的抗弯承载力满足公式：

其中，M是构件的抗弯承载力，ε_t是构件受拉区的带孔 钢板增强韧性混凝土或超高性能韧性混凝土的平均受拉应变，σ_t(ε_t)是构件 受拉区的带孔钢板增强韧性混凝土或超高性能韧性混凝土的平均受拉应 力，m是构件受拉区的带孔钢板增强韧性混凝土或超高性能韧性混凝土的厚 度，E是所述构件受压区的超高性能混凝土或超高性能韧性混凝土的弹性模 量，h和w分别是构件的截面高度和宽度，α是等效系数。

一种所述的基于带孔钢板的混凝土复合构件的制造方法，其中，包括 步骤：