CN101863081A

CN101863081A - 加强聚脂混凝土的方法及带有加强材料的聚脂混凝土构件

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Publication number: CN101863081A
Application number: CN201010103447A
Authority: CN
Inventors: 罗华德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2030-01-27
Also published as: CN101863081B

Abstract

本发明涉及加强聚脂混凝土的方法及带有加强材料的聚脂混凝土构件，加强聚脂混凝土的方法包括混凝土组合料和树脂粘结剂，混凝土组合料与树脂粘结剂、添加剂及填料按照比例混合形成混凝土混合物，使用该混合物加工混凝土构件的过程中，采用非金属结构架或非金属加强网敷设在混凝土构件的内部。带有加强材料的聚脂混凝土构件，即是采用上述方法制成的混凝土构件，该构件设为平板、管状或工字形结构。本发明采用玻璃钢加强筋或碳纤维加强筋加强聚脂混凝土，其制成构件具有以下优点：强度高，比一般混凝土坚硬4倍、比一般钢筋韧性高、重量轻、防腐，另外玻璃钢不导电、安全性高、防水浸、隔热。

Description

加强聚脂混凝土的方法及带有加强材料的聚脂混凝土构件

技术领域

本发明涉及混凝土的加工方法以及混凝土构件，尤其是一种可以大幅度提高机械强度的高强度聚脂混凝土的加工方法，以及采用该方法得到的带有加强材料的聚脂混凝土构件。

背景技术

聚脂混凝土(PGRC)属于高强类混凝土，其本身具有较高的抗压强度、抗拉强度、抗剪强度，一般高于普通混凝土四倍以上。聚脂混凝土作为建筑材料具有不易开裂、不会产生渗水等优点。聚脂混凝土原材料为树脂、砂及其它填料，不需要添加水进行混合搅拌，减少了水资源的消耗，更不需要加入水泥等黏材。聚脂混凝土还具有很强的抗腐蚀能力，可应用于盐碱性、腐蚀较大等恶烈环境。相对普通混凝土，聚脂混凝土能减少混凝土构件的用量，减轻构件自重。

中国专利CN101229966A于2008年7月30日公开了“树脂混凝土及其制成品”，其主要特征在于由不饱和聚酯树脂、骨料、粉料和外加剂按一定的重量比例制成，外加剂由低收缩剂和硬化剂构成。该发明通过降低树脂含量，添加合适的外加剂，得到高强度新型高效树脂混凝土及其制成品，其形成品具有低成本、无裂纹等优点。但是，由于该混凝土制成品中无加强材料，其强度难以达到某些建筑材料或结构件对强度的要求，因此限制了树脂混凝土及其制成品的应用范围。

发明内容

针对以上现有树脂混凝土及其制成品的不足，本发明的目的是提供一种大幅度提高强度的加强聚脂混凝土的方法，以及采用该方法得到的带有加强材料的聚脂混凝土构件。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

高强度聚脂混凝土的加工方法，包括混凝土组合料和树脂粘结剂，所述混凝土组合料与树脂粘结剂、添加剂以及填料按照比例混合形成混凝土混合物，使用该混合物加工混凝土构件的过程中，采用非金属结构架或非金属加强网敷设在混凝土构件的内部，使得混凝土混合物与非金属结构架或非金属加强网固化形成整体结构。

作为本发明的优选技术方案，所述混凝土构件的上表面或外表面设有表面材料层，底面或内表面设有底面材料层。

作为本发明的优选技术方案，所述非金属结构架包括玻璃钢高拉力结构骨架或碳纤维结构骨架；所述非金属加强网包括玻璃纤维网或碳纤维网。

作为本发明的优选技术方案，所述混凝土组合料包括石英砂、刚玉粉、滑石粉或碳酸钙，其重量比例占70％-85％；

所述树脂粘结剂包括不饱和聚酯树脂，其重量比例占10％-20％；

所述添加剂包括固化剂和收缩剂，其重量比例占1.5％-3％；

所述填料包括膨胀土或陶土。

作为本发明的优选技术方案，表面材料层包括树脂胶和色粉或树脂胶和着色剂；所述底面材料层包括树脂胶、玻璃纤维网。

一种带有加强材料的聚脂混凝土构件，所述聚脂混凝土构件即是采用如上所述方法制成的混凝土构件，该混凝土构件设为平板结构、管状结构、长方体或正方体结构；所述非金属结构骨架或非金属加强骨架敷设在混凝土构件的内部。

作为本发明的优选技术方案，所述平板结构包括上层表面层、底层聚脂混凝土层和高拉力拉挤玻璃钢骨架或碳纤维加强骨架层。

作为本发明的优选技术方案，所述管状结构包括外表面层、中间聚脂混凝土层和高拉力拉挤玻璃钢骨架或碳纤维加强骨架层、内表面设有光滑涂层或玻璃纤维网。

作为本发明的优选技术方案，所述混凝土构件包括桥面、防腐路面、防腐耐压力管道、防污渠道、渠盖、沙井盖、树圈、格栅、路灯杆、电缆杆、海堤挂板、污水厂隔障板。

本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明采用玻璃钢加强筋(GFRPRe-bar)或碳纤维加强筋(Carbon Fiber Re-bar Rod)加强聚脂混凝土，其制成的构件具有以下优点：受力强，比一般混凝土坚硬4倍、韧性比一般钢筋高，比钢筋重量轻、防腐，另外玻璃钢不导电、安全性高、防水浸；聚脂混凝土构件表面没有气泡和空隙，可以防止低温下因空隙藏水结冰后逼裂构件。

聚脂混凝土与玻璃钢加强筋结合的优点如下：1、大大提高了玻璃钢加强筋的利用率，减少了配筋用量，降低成本；2、可应用于恶劣环境，提高构件的使用寿命；3、聚脂混凝土具有较强的抗腐蚀和抗渗漏性，构件的保护层厚度不再受传统约束限制；4、与普通混凝土构件相比，本构件能减轻自身用量，减轻自重，降低成本；5、与普通钢筋混凝土构件相比，聚脂混凝土与玻璃钢加强筋的弹性模量相接近，其变形更好协调；6、本构件不导电、不导磁，可应用于电磁环境，也适用于不导热环境。

聚脂混凝土与碳纤维加强筋结合的优点如下：1、聚脂混凝土的高强度加上碳纤维高拉力、高强度的优势，使得其组合构件强度更高；2、两者都具有较强的抗腐蚀性，可应用于恶劣环境，提高构件的使用寿命；3、聚脂混凝土具有较强的抗腐蚀和抗渗漏性，构件的保护层厚度不再受传统约束限制；4、与普通混凝土构件相比，本构件能减少自身材料用量，减轻构件自重，降低设计成本；5、与普通钢筋混凝土构件相比，聚脂混凝土与碳纤维高拉力加强筋的弹性模量相接近，其变形更好协调；6、适用于不导热环境。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是图1的截面结构示意图；

图3是本发明实施例二的结构示意图；

图4是图3的剖视结构示意图；

图5是实施例三的结构示意图。

具体实施方式

高强度聚脂混凝土的加工方法，包括混凝土组合料和树脂粘结剂，所述混凝土组合料与树脂粘结剂、添加剂以及填料按照比例混合形成混凝土混合物，使用该混合物加工混凝土构件的过程中，采用非金属结构骨架或非金属加强网敷设在混凝土构件的内部，使得混凝土混合物与非金属结构骨架或非金属加强网固化形成整体结构。

本实施例中，所述混凝土构件的上表面或外表面设有表面材料层，底面或内表面设有底面材料层。表面材料层包括着色层或表面涂层。所述非金属结构骨架包括玻璃钢结构骨架或碳纤维结构骨架；非金属加强网包括玻璃纤维网或碳纤维网。所述混凝土组合料包括石英砂、刚玉粉、滑石粉、碳酸钙，其重量比例占70％-85％；所述树脂粘结剂包括不饱和聚酯树脂，其重量比例占10％-20％；所述添加剂包括固化剂和收缩剂，其重量比例占1.5％-3％；所述填料包括膨胀土或陶土。所述着色层包括树脂胶和色粉或树脂胶和着色剂；表面涂层或底面涂层包括树脂胶、油漆、玻璃纤维网。

本发明制作方式类似一般混凝土操作，是在加工过程中加上非金属结构骨架或加强网等加固组件而成。可在工地施工或车间作预制件生产。与传统水泥混凝土构件相比，在相同强度规格时，比水泥混凝土减少一半厚度和重量。

实施例一

如图1和图2所示，带有加强材料的聚脂混凝土构件，所述聚脂混凝土构件即是采用上述方法制成的混凝土构件。该聚脂混凝土构件设为平板结构，混凝土构件的内部敷设有玻璃纤维或碳纤维结构骨架构成的加强筋2，也可以敷设玻璃纤维加强网或碳纤维加强网。

所述聚脂混凝土平板结构包括上层表面层3、底层聚脂混凝土层1和高拉力拉挤玻璃钢加强筋2或碳纤维加强筋2。

实施例二

如图3和图4所示，参照实施例一，所述聚脂混凝土构件即是采用上述方法制成的混凝土构件。该混凝土构件设为管状结构，包括外表面层3、中间聚脂混凝土层1和高拉力拉挤玻璃钢加强筋2或碳纤维加强筋2，内表面设为光滑涂层4或玻璃纤维网。所述外表面层3设为着色层，光滑涂层4采用树脂胶，其光滑表面可以减小对流体的阻力，密封表面间隙以防渗漏。

实施例三

如图5所示，参照实施例一和实施例二，所述聚脂混凝土构件即是采用上述方法制成的混凝土构件。该混凝土构件设为工字形结构，包括聚脂混凝土层1和高拉力拉挤玻璃钢加强筋2。

本发明并不限于以上实施例，所述混凝土构件还可以设为长方体或正方体结构。所述玻璃纤维或碳纤维结构骨架构成的加强筋2可以设在混凝土构件的内部或表面，或者在其内部和表面均敷设，也可以与玻璃纤维加强网或碳纤维加强网组合敷设，以进一步提高聚脂混凝土构件的强度。

本发明可以适用于桥面、防腐路面、防腐耐压力管道、防污渠道、渠盖、沙井盖、树圈、格栅、路灯杆、电缆杆，还可以应用于高抗压路面，例如飞机跑道等，以及其它轻质、高抗力、高强度和防腐、防磁、防静电组合结构件。

Claims

1.一种高强度聚脂混凝土的加工方法，包括非水泥混凝土组合料和树脂粘结剂，其特征是：所述混凝土组合料与树脂粘结剂、添加剂以及填料按照比例混合形成混凝土混合物，使用该混合物加工混凝土构件的过程中，采用非金属结构架或非金属加强网敷设在混凝土构件的内部，使得混凝土混合物与非金属结构架或非金属加强网固化形成整体结构。

2.根据权利要求1所述高强度聚脂混凝土的加工方法，其特征是：所述混凝土构件的上表面或外表面设有表面材料层，底面或内表面设有底面材料层。

3.根据权利要求1所述高强度聚脂混凝土的加工方法，其特征是：所述非金属结构架包括玻璃钢高拉力结构骨架或碳纤维结构骨架；所述非金属加强网包括玻璃纤维网或碳纤维网。

4.根据权利要求1所述高强度聚脂混凝土的加工方法，其特征是：所述混凝土组合料包括石英砂、刚玉粉、滑石粉或碳酸钙，其重量比例占70％-85％；

所述添加剂包括固化剂和收缩剂，其重量比例占1.5％-3％；

所述填料包括膨胀土或陶土。

5.根据权利要求2所述高强度聚脂混凝土的加工方法，其特征是：所述表面材料层包括树脂胶和色粉或树脂胶和着色剂；所述底面材料层包括树脂胶、玻璃纤维网。

6.一种带有加强材料的聚脂混凝土构件，其特征是：所述聚脂混凝土构件即是采用如权利要求1至5任一项所述方法制成的混凝土构件，该混凝土构件设为平板结构、管状结构、长方体或正方体结构；所述非金属结构架或非金属加强骨架敷设在混凝土构件的内部。

7.根据权利要求6所述带有加强材料的聚脂混凝土构件，其特征是：所述平板结构包括上层表面层、底层聚脂混凝土层和高拉力拉挤玻璃钢骨架或碳纤维加强骨架层。

8.根据权利要求6所述带有加强材料的聚脂混凝土构件，其特征是：所述管状结构包括外表面层、中间聚脂混凝土层和高拉力拉挤玻璃钢骨架或碳纤维加强骨架层、内表面设有光滑涂层或玻璃纤维网。

9.根据权利要求6所述带有加强材料的聚脂混凝土构件，其特征是：所述混凝土构件包括桥面、防腐路面、防腐耐压力管道、防污渠道、渠盖、沙井盖、树圈、格栅、路灯杆、电缆杆、海堤挂板、污水厂隔障板。