[发明专利]一种UHPC空心路缘石及其施工方法

说明书

本发明涉及一种UHPC空心路缘石及其施工方法，属于路缘石施工技术领域，包括预制的UHPC空心结构和预制的砂浆底座，UHPC空心结构和砂浆底座之间通过粘连材料连接固定；所述UHPC空心结构采用超高性能混凝土材料，由水泥、矿粉、硅灰、聚乙烯醇纤维、水、高效减水剂和尾矿砂组成，整体呈倒U型结构，砂浆底座为双凹槽型结构，UHPC空心结构卡设在双凹槽型结构内。本发明将力学性能优良、耐久性高的UHPC材料预制成路缘石，且采用空心截面以减小UHPC的用量，本发明的路缘石结构形成一个整体，能够加强路缘石之间的连接效果，减小横向位移，增强空心路缘石的整体性能。

技术领域

本发明涉及一种UHPC空心路缘石及其施工方法，属于路缘石施工技术领域。

背景技术

根据生产材料的差异，路缘石可分为两种：一种是岩石类路缘石，另一种是普通混凝土类路缘石。岩石类路缘石力学性能好、耐腐蚀，但造价高，很难在公路上大规模应用。普通混凝土类路缘石造价比岩石类路缘石低，但其抵御自然气候条件连续冻融破坏和除雪剂所造成的腐蚀破坏能力较差，在正常使用过程中易出现表面疏松、脱皮、缺棱、掉角等病害，这些病害在我国北方地区更为严重，尤其是在寒冷地区路面撒除冰盐时，盐冻作用会加速混凝土的表面脱落，引发一系列病害。

研究表明，普通混凝土在盐溶液中单面冻融时的剥离量是在普通水中全浸冻融剥离量的14倍。当普通混凝土路缘石出现以上病害时，如果不加以维修养护，轻则缩短路缘石使用寿命，重则导致交通事故以及人财损失。然而，路缘石的维修往往会对交通造成严重不便，维修成本以及交通不便造成的经济损失难以预料。不仅如此，目前大多数路缘石都是实心结构，自重较大，运输及施工难度大。针对上述普通混凝土类路缘石存在的耐久性差、服役寿命短、维修成本高等问题，目前亟需一种性能优良、耐久性好的材料替代普通混凝土制备耐久型路缘石，以延长路缘石的服役寿命，降低其全寿命周期成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种UHPC空心路缘石及其施工方法，将力学性能优良、耐久性高的UHPC材料预制成路缘石，且采用空心截面以减小UHPC的用量，本发明路缘石结构形成一个整体，能够加强路缘石之间的连接效果，减小横向位移，增强空心路缘石的整体性能。

本发明采用以下技术方案：

一种UHPC空心路缘石，包括预制的UHPC空心结构和预制的砂浆底座，UHPC空心结构和砂浆底座之间通过粘连材料连接固定；

所述UHPC空心结构采用超高性能混凝土材料，由水泥、矿粉、硅灰、聚乙烯醇纤维、水、高效减水剂和尾矿砂组成，该材料具有密实度高，力学性能好，耐久性高的特性，UHPC空心结构整体呈倒U型结构，砂浆底座为双凹槽型结构，全高为75mm，全宽为300mm，预制长度为500mm，双槽呈对称型分布，UHPC空心结构卡设在双凹槽型结构内。粘连材料是施工时现场浇筑于UHPC空心结构与砂浆底座中间空隙的，而UHPC空心结构和砂浆底座是施工前由工厂预制的。

超高性能混凝土(UHPC)是一种基于颗粒紧密堆积理论和混杂纤维增强增韧机理的新型胶凝复合材料，其采用钢纤维作为主要增强纤维，与传统混凝土相比，它具有优异的力学性能和耐久性。其抗压强度可高达200MPa。同时，由于其低水胶比、微裂纹效应和自修复能力，UHPC也表现出优异的耐久性。本发明基于UHPC优异的力学性能和耐久性，选择UHPC代替普通混凝土用于制作路缘石，可以延长路缘石的服役性能，大大降低其全寿命周期成本。在此基础上，本发明设计了一种空心的路缘石结构，采取合理的路缘石厚度，以保证路缘石承载能力满足规范要求，同时可以减少材料用量，降低路缘石自重，从而降低运输难度及施工成本。

优选的，所述砂浆底座采用M20等级尾矿砂浆预制而成；

所述粘连材料为水灰比为0.5的水泥净浆，质量配合比为水泥：水＝1：0.5。

优选的，所述砂浆底座上的双凹槽的深度和宽度均为25mm，开槽边缘距离砂浆底座外边缘50mm。