CN103435308A - 一种复合板材及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合板材及其制作方法,属于建筑材料的复合板材及其设计制作方法。该板材包括:纤维编织网、短切纤维、精细混凝土和保温材料;本复合板材的设计基于一定的假设。本板材步骤如下:1、将环氧树脂、固化剂、稀释剂按比例混合搅拌,将拌合物均匀涂刷在纤维编织网的表面;2、支好木模板,先将水泥、粉煤灰、硅灰和硅砂搅拌,再加入水搅拌,加入减水剂,搅拌,加入短切纤维,再搅拌;3、在模板上先浇筑将搅拌好的精细混凝土,再铺设纤维编织网,再浇筑精细混凝土,铺设纤维编织网;4、在纤维编织网上浇筑精细混凝土,铺设表面粗糙处理的保温板;5、在粗糙的保温板上浇筑精细混凝土,铺设纤维编织网,再浇筑精细混凝土,铺设纤维编织网,再浇筑精细混凝土;6、拆模,养护。优点:质量轻、厚度薄、承载力大,施工简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料的复合板材及其制作方法,具体的是一种复合板材及其制作方法。
技术背景
夹心复合板材以其优异的工作性能,低廉的造价成为发展最为迅速的一种新型的建筑材料。它具有质量轻、强度高、保温效果好的等优点。普通的夹心板结构由一个结构的承载面,一个绝热层,一个外表面组成。面板的外表面几乎没有结构功能,必须加入钢筋来承受由于温度和缩水引起的收缩变形诱发的约束力。目前国内外常用的夹心复合板的主要工艺,是将铁丝焊接成一个空间骨架,中间填充保温板。
但这样的夹心板也是存在缺陷的:(1)无论采用构造钢筋,还是钢筋(丝)网,不可避免的存在钢筋的腐蚀问题。(2)按照现行的设计规范,要做一定厚度的混凝土保护层来避免钢丝的腐蚀,这样大大增加了夹心板材的厚度。这样的钢丝网混凝土夹心板,在潮湿和有腐蚀性介质的环境中,钢丝依然会产生锈蚀而膨胀。因此,钢丝网混凝土夹心板的耐久性不甚理想,尤其在海洋等严酷的环境下。同时有许多可能的实际应用中不允许板材有这样“大”的厚度或者由于自重的问题这样厚度对结构是不利的。而且,保护层厚度影响弯曲裂缝的宽度,保护层越厚,表面裂缝宽度越大。这样就需要尽可能的降低保护层厚度。另一方面,由于环境因素,许多规范限定了最小的保护层厚度。这样,裂缝宽度的控制和耐久性需要产生了抵触,需要一个合理的解决。
申请号为201210234148.2的专利申请公开了一种由纤维编织网增强混凝土和保温墙体材料组成的新型复合保温薄壁外墙板。纤维编织网沿主应力方向分布,一方面可以承受荷载,另一方面可以使结构产生多裂缝分布的破坏形式。但所采用的精细混凝土具有高脆性,且其与保温材料的界面薄弱,在面对外力作用时容易产生剥落,且专利中没有板材具体的设计方法。
申请号为200510046878.X的专利申请公开了一种非金属纤维编织网短纤维联合增强水泥基复合材料的方法,短纤维主要用来限制裂缝宽度并使基体材料具备受力条件下产生多条细密裂缝的能力,而非金属纤维编织网则作为主要受力加强筋,用来承受荷载,在受力条件下还可以使水泥基复合材料额外产生多条裂缝;文献M.Hinzen,W.Brameshuber.Improvement of Serviceabilityand Strength of Textile-Reinforced Concrete Element with Short FiberMixes.2008,SP251:7-18中表明由于TRC所用精细混凝土的高脆性,虽然能够出现多条裂缝,但裂缝间距较大,提出了掺加短切纤维改性精细混凝土的方式,从而改善裂缝的开裂形式;这二者并没有给出用于夹心板材的应用实例。
发明内容
本发明的目的是要提供一种:具有轻质薄壁、隔热、隔声、抗裂、抗渗、抗冲击的复合板材及其制作方法。
本发明的目的是这样实现的:该板材包括:纤维编织网、短切纤维、精细混凝土和保温材料;具体如下:
1、纤维编织网:采用高抗拉强度且耐腐性好地纤维编织而成,纤维有:碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维或聚乙烯纤维;采用一种纤维编织成网或者径向和纬向分别采用两种不同纤维编织成网;采用环氧树脂、固化剂、稀释剂固化编织网,所述的环氧树脂、固化剂、稀释剂的质量比为65~70:60~80:30~35,砂子采用硅砂;
2、精细混凝土:混凝土粗骨料的最大粒径小于4mm;精细混凝土配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3;
3、保温材料为岩棉板、玻璃棉、水泥发泡板的无机材料;
4、短切纤维:采用乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维其中的一种或多种,取体积的0.5%-1.0%。
复合板材设计方法如下:
本复合板材的承载能力依赖于板各层的厚度,板材总高度,和核心材料的刚度。纤维混凝土层不仅承受界面力,而且承受弯曲和剪切荷载。弯曲力、剪切力和界面力的量值根据复合材料的弹性理论确定。复合板材根据承受风载和温度荷载的发展模型进行设计,并且满足正常使用状态下的变形限制。在进行设计时基于以下的假设:
(1)变形可以分为弯曲变形和剪切变形。
(2)核心材料和表面材料为各向同性。
(3)核心材料处没有正应力,其剪应力为恒定。
(4)核心材料在横断面上的刚度足以控制层间裂缝。
设计计算过程中,忽略保温材料的受力作用,忽略非受力纤维的影响,忽略夹芯板材的滑移变形。
根据截面平衡方程:ftAt=fcbhc
ft——为纤维网的抗拉强度
fc——为精细混凝土的抗压强度
b——为截面宽度
hc——为精细混凝土受压区有效高度
At——为所需纤维束的面积
h0——复合板材的有效高度
制作板材的方法有连续浇筑方法和不连续浇筑方法,具体步骤如下:
所述的连续浇筑方法,具体步骤如下:
1、按设计计算出所需纤维编织网的总面积;
2、根据设计板的尺寸和限裂要求,确定纤维编织网的网格尺寸和所需布置的层数;
3、将环氧树脂、固化剂和稀释剂按65~70:60~80:30~35的比例混合搅拌,待其充分混合后,人工用刷子将拌合物均匀涂刷在纤维编织网的两表面涂,保证环氧树脂浸入到纤维粗纱中和浸渍的均匀性,最后将表面多余的拌合物刮掉;待纤维编织网表面均匀布满环氧树脂后,将细砂均匀涂在纤维编织网表面,待环氧树脂硬化后即可使用;
4、支模,精细混凝土按配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3搅拌,先将水泥、I级粉煤灰、硅灰和硅砂用搅拌机搅拌2分钟,搅拌均匀后加入水搅拌,然后加入减水剂,搅拌3分钟,最后加入体积比为0.5%-1.0%、长度为8mm-12mm的短切纤维,再搅拌4分钟;
5、浇筑3-5mm厚的精细混凝土,用小型平板振动器振实抹平,铺设第一层纤维编织网,拉直、放平并使纤维与边模尽量平行,再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,铺设第二层纤维编织网;
6、当铺设两层以上编织网时,施工方法同步骤4;
7、再浇筑2-3mm厚精细混凝土,铺设保温板,保温板表面粗糙处理,保证与混凝土充分接触。
8、在保温板上再浇筑2-3mm厚精细混凝土,铺设纤维编织网,在纤维编织网上再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,再铺设一层纤维编织网;
9、当铺设两层以上编织网时,施工方法同步骤7;
10、再浇筑外表面3-5mm厚混凝土层;
11、24小时后拆模,在标准养护室中养护28天。
所述的不连续浇筑方法包括二个部分:
其中,第一部分的方法具体如下:
1、按设计计算出所需纤维编织网的总面积;
2、根据设计板的尺寸和限裂要求,确定纤维编织网的网格尺寸和所需布置的层数;
3、将环氧树脂、固化剂和稀释剂按65~70:60~80:30~35的比例混合搅拌,待其充分混合后,人工用刷子将拌合物均匀涂刷在纤维编织网的两表面涂,保证环氧树脂浸入到纤维粗纱中和浸渍的均匀性,最后将表面多余的拌合物刮掉。待纤维编织网表面均匀布满环氧树脂后,将细砂均匀涂在纤维编织网表面,待环氧树脂硬化后即可使用;
4、支模,精细混凝土按配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3搅拌,先将水泥、I级粉煤灰、硅灰和硅砂用搅拌机搅拌2分钟,搅拌均匀后加入水搅拌,然后加入减水剂,搅拌3分钟,最后加入体积比为0.5%-1.0%、长度为8mm-12mm的短切纤维,再搅拌4分钟;
3、浇筑TRC板,浇筑3-5mm厚的精细混凝土,用小型平板振动器振实抹平,铺设第一层纤维编织网,拉直、放平并使纤维与边模尽量平行,再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,铺设第二层纤维编织网;
4、当铺设两层以上编织网时,施工方法同步骤3;
5、浇筑3-5mm精细混凝土,形成TRC板;
6、24小时后拆模。
第二部分的方法具体步骤如下:
1、将保温板两面用水湿润,进行粗糙处理,把搅拌好的精细混凝土喷射到保温板和TRC的表面;再把做好的TRC板贴到保温板的两侧。
有益效果,由于采用了上述方案,运用TRC与保温材料组成的夹心板材,由纤维材料、改性精细混凝土和保温材料组成,具有良好的保温性能、定向性能和限裂性能。由于所采用的纤维材料具有耐腐蚀性,所以不再需要混凝土保护层厚度满足一定要求。且在高性能混凝土中加入短切纤维,大大增加了混凝土的韧性,且考虑了纤维增强混凝土材料和保温材料的界面粘结问题。使本板材具有抗裂、抗渗、抗冲击的功能。本夹心板材可以做成≤25mm的超薄板,同时具有良好的耐久性,保温节能性。在海洋等严酷环境中亦有良好的发展前景。
优点:本夹心板材与以往的夹心板材相比,质量轻、厚度薄、承载力大,并且施工简单。满足板材轻质高强的要求。本板材中采用纤维编织网,纤维编织网具有很好的耐腐蚀性,则无需考虑混凝土的保护层厚度,这样大大减小了板材的厚度。且本板材在严酷环境中,如海洋环境、腐蚀环境中,有良好的耐久性。因此,纤维编织网增强混凝土与保温板组成的复合板材具有很好的发展前景,其在海洋及沿海环境中应用十分有利。
附图说明
图1为本发明的纤维编织网增强混凝土与保温板的复合板构成图。
图2为本发明的复合板计算简图。
图3为发明的复板内力分析图。
图中,1、3-5mm厚精细混凝土;2、纤维编织网;3、2-3mm厚精细混凝土;4、10-50mm保温板;5、2-3mm厚精细混凝土;6、纤维编织网;7、3-5mm厚精细混凝土。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步说明:
实施例1:该板材包括:纤维编织网、短切纤维、精细混凝土和保温材料。具体如下:
1、纤维编织网:采用高抗拉强度且耐腐性好地纤维编织而成,纤维有:碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维或聚乙烯纤维;采用一种纤维编织成网或者径向和纬向分别采用两种不同纤维编织成网;采用环氧树脂、固化剂、稀释剂固化编织网,所述的环氧树脂、固化剂、稀释剂的质量比为65~70:60~80:30~35,砂子采用硅砂。
2、精细混凝土:为使混凝土能顺利渗透过纤维编织网,与其形成良好地粘结,避免孔穴,减少施工的难度,且具有高流动性、不离析的自密实能力,要求混凝土粗骨料的最大粒径小于4mm;精细混凝土配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3;
3、保温材料为岩棉板、玻璃棉、水泥发泡板的无机材料;
4、短切纤维:在精细混凝土中加入短切纤维可优化夹心板开裂后的裂缝形式,提高其韧性。采用乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维其中的一种或多种。取体积的0.5%-1.0%。
5、本复合板采用喷射方式浇筑精细混凝土,由于高压作用,提高了精细混凝土的密实性,具有初凝块,早起强度发展快的特点,加强复合板材的界面连接性能,且对保温材料表面进行一定的粗糙处理。
制作板材的连续浇筑方法,步骤如下:
1、按设计计算出所需纤维编织网的总面积。
2、根据设计板的尺寸和限裂要求,确定合理的纤维编织网的网格尺寸和所需布置的层数(以两层为例)。
3、将环氧树脂、固化剂和稀释剂按65~70:60~80:30~35的比例混合搅拌,待其充分混合后,人工用刷子将拌合物均匀涂刷在纤维编织网的表面(两面涂),保证环氧树脂浸入到纤维粗纱中和浸渍的均匀性,最后将表面多余的拌合物刮掉。待纤维编织网表面均匀布满环氧树脂后,将细砂均匀涂在纤维编织网表面,待环氧树脂硬化后即可使用。
4、支模,精细混凝土按配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3搅拌,先将水泥、I级粉煤灰、硅灰和硅砂用搅拌机搅拌2分钟,搅拌均匀后加入水搅拌,然后加入减水剂,搅拌3分钟,最后加入体积比为0.5%-1.0%、长度为8mm-12mm的短切纤维,再搅拌4分钟。
5、浇筑3-5mm厚的精细混凝土。用小型平板振动器振实抹平。铺设第一层纤维编织网,拉直、放平并使纤维与边模尽量平行,再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,铺设第二层纤维编织网。
6、当铺设两层以上编织网时,施工方法同步骤4。
7、再浇筑2-3mm厚精细混凝土。铺设保温板,保温板表面粗糙处理,保证与混凝土充分接触。
8、在保温板上再浇筑2-3mm厚精细混凝土,铺设纤维编织网,在纤维编织网上再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,再铺设一层纤维编织网。
9、当铺设两层以上编织网时,施工方法同步骤7。
10、再浇筑外表面3-5mm厚混凝土层。
11、24小时后拆模,在标准养护室中养护到规定龄期。
实施例2:制作板材的不连续浇筑方法,包括二个部分:
其中,第一部分的方法,具体步骤如下:
1、按设计计算出所需纤维编织网的总面积;
2、根据设计板的尺寸和限裂要求,确定合理的纤维编织网的网格尺寸和所需布置的层数(以两层为例)。
3、将环氧树脂、固化剂和稀释剂按65~70:60~80:30~35的比例混合搅拌,待其充分混合后,人工用刷子将拌合物均匀涂刷在纤维编织网的表面(两面涂),保证环氧树脂浸入到纤维粗纱中和浸渍的均匀性,最后将表面多余的拌合物刮掉。待纤维编织网表面均匀布满环氧树脂后,将细砂均匀涂在纤维编织网表面,待环氧树脂硬化后即可使用。
4、支模,精细混凝土按配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3搅拌,先将水泥、I级粉煤灰、硅灰和硅砂用搅拌机搅拌2分钟,搅拌均匀后加入水搅拌,然后加入减水剂,搅拌3分钟,最后加入体积比为0.5%-1.0%、长度为8mm-12mm的短切纤维,再搅拌4分钟。
3、浇筑TRC板,浇筑3-5mm厚的精细混凝土,用小型平板振动器振实抹平,铺设第一层纤维编织网,拉直、放平并使纤维与边模尽量平行,再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,铺设第二层纤维编织网。
4、当铺设两层以上编织网时,施工方法同步骤3。
5、浇筑3-5mm精细混凝土,形成TRC板。
6、24小时后拆模。
第二部分的方法,具体步骤如下:
1、将保温板两面用水湿润,进行粗糙处理,把搅拌好的精细混凝土喷射到保温板和TRC的表面;再把做好的TRC板贴到保温板的两侧
其它与实施例1同。
实施例3:以双层网为例,设计一块1500mm×400mm×30mm的纤维增强混凝土和保温材料组成的夹心板材,环境类别为一类,混凝土等级为C50,所需承担的荷载下,跨中最大弯矩为1.5kN·m。
计算所需的材料用量:
本次设计中采用玻璃纤维编织网,其抗拉强度为ft=3200Mpa,极限拉应变为εu=0.045,混凝土的抗压强度为fc=23.1Mpa,将已有数据带入公式:
ftAt=fcbhc
经计算,需要纤维编织网总截面面积为20.2mm2。
本设计的复合板材中采用纤维编织网的尺寸采用20mm×20mm,单束纤维的面积为0.78mm2,单层网在400mm宽内有19束纤维,且本设计采用双层纤维编织网,径向受力纤维编织网实际总面积为At=0.78×19×2=29.64mm2,满足设计要求。
纤维编织网用量:1.5×0.4×4=2.4m2
精细混凝土用量:1.5×0.4×0.02=0.012m3
0.012×2320=27.84kg
保温板面积:1.5×0.4=0.6m2
短切纤维:0.5%×1.5×0.4×0.2=0.0006m3
制作板材的步骤:
1、将环氧树脂、固化剂和稀释剂按1:1:0.5的比例混合搅拌,待其充分混合后,人工用刷子将拌合物均匀涂刷在纤维编织网的表面(两面涂),保证环氧树脂浸入到纤维粗纱中和浸渍的均匀性,最后将表面多余的拌合物刮掉。待纤维编织网表面均匀布满环氧树脂后,将细砂均匀涂在纤维编织网表面,待环氧树脂硬化后即可使用。
2、支好1500mm×400mm的木模板,精细混凝土按配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3搅拌,先将水泥、I级粉煤灰、硅灰和硅砂用搅拌机搅拌2分钟,搅拌均匀后加入水搅拌,然后加入减水剂,搅拌3分钟,最后加入体积比为0.5%、长度为8mm的短切纤维,再搅拌4分钟。
3、将搅拌好的精细混凝土在模板先浇筑4mm厚,铺设第一层纤维编织网,纤维编织网与边模尽量平行,再浇筑3mm厚的精细混凝土,铺设第二层纤维编织网,纤维编织网与边模尽量平行。
4、在第二层纤维编织网上浇筑3mm厚的精细混凝土,铺设1500mm×400mm×100mm的表面粗糙处理的保温板。
5、在粗糙的保温板上浇筑3mm厚的精细混凝土,铺设第一层纤维编织网,纤维编织网与边模尽量平行,再浇筑3mm厚的精细混凝土,铺设第二层纤维编织网,纤维编织网与边模尽量平行,在浇筑4mm厚的精细混凝土,总厚度为300mm。
6、24小时后拆模,在标准养护室养护28天。
Claims (3)
1.一种复合板材,其特征是:该板材包括:纤维编织网、短切纤维、精细混凝土和保温材料,具体如下:
(1)、纤维编织网:采用高抗拉强度且耐腐性好地纤维编织而成,纤维有:碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维或聚乙烯纤维;采用一种纤维编织成网或者径向和纬向分别采用两种不同纤维编织成网;采用环氧树脂、固化剂、稀释剂固化编织网,所述的环氧树脂、固化剂、稀释剂的质量比为65~70:60~80:30~35,砂子采用硅砂;
(2)、精细混凝土:混凝土粗骨料的最大粒径小于4mm;精细混凝土配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3;
(3)、保温材料为岩棉板、玻璃棉、水泥发泡板等无机材料;
(4)、短切纤维:采用乙烯醇纤维、聚乙烯纤维、碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚丙烯纤维其中的一种或多种。取体积的0.5%—1.0%;
(5)、本复合板采用喷射方式浇筑精细混凝土,由于高压作用,提高了精细混凝土的密实性,具有初凝块,早起强度发展快的特点,加强复合板材的界面连接性能,且对保温材料表面进行一定的粗糙处理。
2.一种权利要求1所述的复合板材的制作方法,其特征是:制作板材的方法有连续浇筑方法和不连续浇筑方法:
所述的连续浇筑方法的具体步骤如下:
(1)、按设计计算出所需纤维编织网的总面积;
(2)、根据设计板的尺寸和限裂要求,确定纤维编织网的网格尺寸和所需布置的层数;
(3)、将环氧树脂、固化剂和稀释剂按65~70:60~80:30~35的比例混合搅拌,待其充分混合后,人工用刷子将拌合物均匀涂刷在纤维编织网的两表面涂,保证环氧树脂浸入到纤维粗纱中和浸渍的均匀性,最后将表面多余的拌合物刮掉;待纤维编织网表面均匀布满环氧树脂后,将细砂均匀涂在纤维编织网表面,待环氧树脂硬化后即可使用;
(4)、支模,精细混凝土按配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3搅拌,先将水泥、I级粉煤灰、硅灰和硅砂用搅拌机搅拌2分钟,搅拌均匀后加入水搅拌,然后加入减水剂,搅拌3分钟,最后加入体积比为0.5%-1.0%、长度为8mm-12mm的短切纤维,再搅拌4分钟;
(5)、浇筑3-5mm厚的精细混凝土,用小型平板振动器振实抹平,铺设 第一层纤维编织网,拉直、放平并使纤维与边模尽量平行,再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,铺设第二层纤维编织网;
(6)、当铺设两层以上纤维编织网时,施工方法同步骤4;
(7)、再浇筑2-3mm厚精细混凝土,铺设保温板,保温板表面粗糙处理,保证与混凝土充分接触;
(8)、在保温板上再浇筑2-3mm厚精细混凝土,铺设纤维编织网,在纤维编织网上再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,再铺设一层纤维编织网;
(9)、当铺设两层以上编织网时,施工方法同步骤7;
(10)、再浇筑外表面3-5mm厚混凝土层;
(11)、24小时后拆模,在标准养护室中养护28天;
所述的不连续浇筑方法包括二个部分:
其中,第一部分的具体步骤如下:
(1)、按设计计算出所需纤维编织网的总面积;
(2)、根据设计板的尺寸和限裂要求,确定纤维编织网的网格尺寸和所需布置的层数;
(3)、将环氧树脂、固化剂和稀释剂按65~70:60~80:30~35的比例混合搅拌,待其充分混合后,人工用刷子将拌合物均匀涂刷在纤维编织网的两表面涂,保证环氧树脂浸入到纤维粗纱中和浸渍的均匀性,最后将表面多余的拌合物刮掉;待纤维编织网表面均匀布满环氧树脂后,将细砂均匀涂在纤维编织网表面,待环氧树脂硬化后即可使用;
(4)、支模,精细混凝土按配比:52.5硅酸盐水泥500kg/m3,超细粉煤灰180kg/m3,硅粉40kg/m3,减水剂4.0kg/m3,粒径0~0.6mm的硅砂800kg/m3,粒径0.6~1.2mm的硅砂400kg/m3,水252kg/m3搅拌,先将水泥、I级粉煤灰、硅灰和硅砂用搅拌机搅拌2分钟,搅拌均匀后加入水搅拌,然后加入减水剂,搅拌3分钟,最后加入体积比为0.5%-1.0%、长度为8mm-12mm的短切纤维,再搅拌4分钟;
(5)、浇筑TRC板,浇筑3-5mm厚的精细混凝土,用小型平板振动器振实抹平,铺设第一层纤维编织网,拉直、放平并使纤维与边模尽量平行,再浇筑2-3mm厚的精细混凝土,铺设第二层纤维编织网;
(6)、当铺设两层以上编织网时,施工方法同步骤3;
(7)、浇筑3-5mm精细混凝土,形成TRC板;
(8)、24小时后拆模;
第二部分的具体步骤如下:
(1)、将保温板两面用水湿润,进行粗糙处理,把搅拌好的精细混凝土喷射到保温板和TRC的表面;再把做好的TRC板贴到保温板的两侧。
3.复合板材设计方法
本复合板材的承载能力依赖于板各层的厚度,板材总高度,和核心材料的刚度。纤维混凝土层不仅承受界面力,而且承受弯曲和剪切荷载。弯曲力、剪切力和界面力的量值根据复合材料的弹性理论确定。复合板材根据承受风载和温度荷载的发展模型进行设计,并且满足正常使用状态下的变形限制。在进行设计时基于以下的假设:
(1)变形可以分为弯曲变形和剪切变形。
(2)核心材料和表面材料为各向同性。
(3)核心材料处没有正应力,其剪应力为恒定。
(4)核心材料在横断面上的刚度足以控制层间裂缝。
设计计算过程中,忽略保温材料的受力作用,忽略非受力纤维的影响,忽略夹芯板材的滑移变形。
根据截面平衡方程:ftAt=fcbhc
ft——为纤维网的抗拉强度
fc——为精细混凝土的抗压强度
b——为截面宽度
hc——为精细混凝土受压区有效高度
At——为所需纤维束的面积
h0——复合板材的有效高度。
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