CN103998687B - 由复合材料制成的用于并入至土木工程结构的制造物件 - Google Patents

Abstract

公开了一种制造物件(12)，该物件用于并入至土木工程结构(3、4)，例如混凝土结构，诸如地面。该物件包括基本上完全固化的热固性聚合物树脂和莫氏硬度为3～9，优选为5～8的颗粒骨料材料。所述物件可选地包括强化纤维。所述物件能够与周围结构的物件紧密地匹配。所述物件能够被金刚石工具研磨以与所述周围结构形成平滑过渡部。所述物件尤其适用于并入至结构的裸露表面(7、8)。

Description

由复合材料制成的用于并入至土木工程结构的制造物件

技术领域

总体来说，本发明涉及一种制造物件，所述制造物件由复合材料制成并且适用于并入至土木工程结构，并且更具体地，这种物件适用于并入至混凝土结构，尤其是混凝土地面。

背景技术

已经发现诸如混凝土和柏油沥青的建筑材料在土木工程项目，例如建筑物、道路、桥梁、楼层等中的广泛应用。这些建筑材料能够在现场浇筑，经过固化或硬化来形成具有就硬度和拉伸强度而言的所需性质的结构。

常常需要将外源材料的次级结构并入至这种结构中。实例包括膨胀接缝、电缆槽、排水槽、地面集水沟、地面托盘、公共覆盖物、边缘增强部、检修孔、检修孔盖等。在许多情况下，这些次级结构由金属，尤其是钢制成。

由金属制成的次级结构具有大量的严重不足。金属尤其是当暴露在水分中时经受腐蚀。而金属暴露在盐中加剧了腐蚀问题。而因为盐自然地存在于建筑材料中尤其是混凝土中，所以暴露至盐通常是不可避免。暴露至盐也可能是工程结构正常使用的本意。例如，道路和停车场被暴露至用于除冰的道路用盐中。

金属的另一个不足是对建筑材料，尤其如果建筑材料是混凝土时的较差附着性。此外，金属的机械性能，诸如拉伸强度、表面硬度和热膨胀非常不同于建筑材料的机械性能。这些不同导致在建筑材料和金属的界面处产生裂缝。这些裂缝存在于结构中较弱的区域，这是由于在这些区域该建筑材料部分未支撑。很有可能产生建筑材料的碎屑，这就导致了裂缝的扩大，从而导致增加的碎屑等。

死水倾向于在建筑材料和金属之间的裂缝中聚集。冻结/解冻循环进一步导致建筑材料的劣化。

引起的又一问题是基于这样的事实：浇筑结构并不是完全平坦的，这种结构的表面可被描述为轻微波浪状的。相比之下，金属结构存在近乎完美的直的边缘。这种在表面拓扑结构中的相似性是不可取的，这是引起其过度磨损的又一原因。将可取的是对建筑材料/金属界面研磨至宏观平滑度，但是不存在使用于研磨建筑材料(诸如混凝土和柏油沥青)和金属的研磨工具。

热固性聚合物配方有时被用于修复浇筑的建筑材料的平板之间的接缝。本质上，这些材料显具有著高于金属的耐腐蚀性，并且还能更好地附着至建筑材料。聚合物配方通常被配制为保持一定程度的弹性以补偿结构的收缩和膨胀。

这些聚合物配方就强度和硬度而言低于建筑材料。因此，由这些材料制成的膨胀接缝并不为周围结构提供全支撑，从而并不能充分地防止建筑材料的碎屑。由这些材料制成的膨胀接缝与周围结构相比会更快地磨损，从而在结构的使用寿命期间，它们需要被更换若干次。这些膨胀节能不能用适用于研磨建筑材料的工具来研磨。此外，这些聚合物配方并不适用于不是膨胀接缝的次级结构，诸如电缆槽、排水槽、地面集水沟、地面托盘、公共覆盖物、边缘增强部、检修孔、检修孔盖等。

因此，需要一种适用于并入至土木工程结构的制造物件，该制造物件具有与工程结构的机械性能紧密匹配的机械性能。

进一步需要抗腐蚀性的该物件。

进一步需要该物件能够被适用于研磨土木工程结构的材料的工具研磨。

发明内容

本发明通过提供一种制造物件来解决了这些问题，所述制造物件用于并入至土木工程结构，在并入至所述土木工程结构之前，该物件包括基本上完全固化的热固性聚合物树脂和颗粒骨料材料，所述颗粒骨料材料具有在3～9范围内，优选在5～8范围内的莫氏硬度。

本发明的其它方法包括一种土木工程结构，其具有并入至其中的制造物件；在所述物件并入至所述土木工程结构之前，所述物件包括基本上完全固化的热固性聚合物树脂以及颗粒骨料材料，所述颗粒骨料材料具有在3～9范围内，优选在5～8范围内的莫氏硬度。

附图说明

图1至图5示出了根据本发明的方法的优选实施例的不同步骤。

图6a示出了根据本发明的膨胀接缝元件的优选实施例的俯视分解图。

图6b示出了图6a的膨胀接缝元件的优选实施例的侧视图。

图7a示出了图6a的膨胀接缝元件的优选实施例的俯视图。

图7b示出了图7a的膨胀接缝元件的优选实施例的侧视图。

图8示出了根据本发明的膨胀接缝的优选实施例的分解图。

具体实施方式

下文是本发明的详细描述。

定义

本文中使用的术语“土木工程结构”是指任何人造结构，其中，该人造结构的构成通常被认为是土木工程学科的领域，并且包括诸如建筑物、高速公路、桥梁、高架路、隧道、矿井、大坝、楼层等的结构，以及诸如屋顶、地面、墙壁、道路面板、支柱和天花板等的这些结构的组件。

本文中使用的术语“混凝土”是指包括水泥、骨料和水的任何建筑物料。该组合物可选地包括在工业中熟知的额外的材料。该术语包括以其可浇筑的未硬化的形式以及固化或硬化形式的混合物。可浇筑的混凝土的硬化涉及组分之间的化学反应以及水组分的部分蒸发。

术语“混凝土结构”是指混凝土以其硬化的形成制成的结构。

使用术语“骨料”在混凝土工业中常规的含义。实例包括砾石、洪积砂、石英砂、长石、玄武岩、花岗岩等。

术语“热固性聚合物树脂”是指在固化时变硬的类型的聚合物。固化通常涉及交联反应。交联可直接发生在树脂中存在的聚合物链之间，或可发生在聚合物链和加入至树脂中的用于该目的的交联剂之间。固化可在室温条件下，在催化剂或没有催化剂的情况下来进行，或者固化还可能需要将温度升高至室温以上。固化可包括树脂中存在的溶剂的蒸发或不包括树脂中存在的溶剂的蒸发。

热固性聚合物树脂是本领域所熟知的。实例包括聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚天冬氨酸酯树脂(尤其是聚天冬氨脲酯树脂)以及它们的组合。

参照热固性聚合物树脂，使用的术语“基本上完全固化的”是指在其中交联反应基本完成的树脂。技术人员将知晓的是树脂在分子水平上可能是未完全固化的，在某种意义上在树脂中仍然存在可交联的部分。当树脂至少达到其终极硬度的90％时，认为树脂是基本完全固化的。在树脂已经被暴露至固化条件下，且达到树脂的制造商推荐的固化时间之后，也可认为树脂是基本完全固化的。

在一个方面中，本发明提供了用于并入至土木工程结构的制造物件，在并入至所述土木工程结构之前，所述物件包括基本上完全固化的热固性聚合物树脂和颗粒骨料材料，所述颗粒骨料材料具有在3～9范围内，优选在5～8范围内的莫氏硬度。

所述土木工程结构可为浇筑结构。其可在现场浇筑或其可在场所外浇筑而以硬化的形式运输至建筑场所。土木工程结构可由任何合适的建筑材料制成。这些材料的实例包括柏油；柏油/聚合物复合体，诸如和柏油/混凝土混合物；矿石/聚合物复合体，诸如和环氧砂浆；聚合物混凝土；沥青和混凝土。将参照混凝土结构，尤其是混凝土地面进一步解释本发明。然而，读者应当谨记的是本发明并不限于在混凝土结构中使用。

如上所解释的，骨料为在混凝土配方中通常使用的类型。莫氏硬度标度是相对的标度，其通过与标准材料的比较而对固体材料按照硬度进行分类。石灰岩具有3的莫氏硬度，金刚石具有10的莫氏硬度。

在制造物件中使用颗粒骨料材料使得物件的硬度能够与物料将并入的混凝土结构的硬度相匹配。混凝土结构的硬度从仅用于行人交通的地面的约3000MPa变动至用于核反应堆的10000MPa。通过变化骨料的量和莫氏硬度，可使制造物件的硬度与混凝土的任何类型的硬度相匹配。

通常，在制造物件中使用的骨料具有在3至9范围内的莫氏硬度。具有低于3的莫氏硬度的骨料通常不足以对制造物件的硬度产生影响。具有大于9的莫氏硬度的骨料通常是非常昂贵的，并且难以或者在金刚石的情况下不能用金刚石工具来研磨(grind)。

骨料材料的量优选地为制造物件的50％至90％的重量。优选地，平均粒度在0.1mm至5mm的范围内。已经发现，石英砂尤其适用于用作特定的骨料材料。石英砂具有7的莫氏硬度。

可取的是尽可能地匹配混凝土结构的表面硬度，但这并不是一直实用的。适用于并入至混凝土结构的物件的制造者可能想要限制库存(SKU)的数量，例如，提供包括在预期的混凝土硬度范围内的4种或5种不同的配方。在这种情况下，物件和混凝土之间的完美匹配并不总是可能的。然而，通常可取的是在20％内，优选在10％内匹配混凝度硬度。

相反地，建筑商通过判断混凝土配方和固化条件的选择，来使得混凝土结构的表面硬度与制造物件的表面硬度相匹配。

可选地，制造物件包括强化纤维，优选地包括重量在1％至10％范围内的强化纤维。将理解的是强化纤维的存在有助于物件的拉伸强度，但是对其表面硬度不产生影响。在本发明的制造物件中可使用复合材料工业中已知的任何强化纤维。具体的实例包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维以及它们的组合。

强化纤维可以以散纤维的形式或者作为编织网并入至物件中。网可为纺布的或无纺布的，无纺布网可为粘结的或非粘合的。粘合网可为熔融粘合的、热压粘合的、水力缠络的、针扎粘合的(诸如毡布中)等。合适的强化材料的实例被记载在来自SGL集团的手册“用于土木工程的碳纤维-基础强化材料(Carbon Fiber-Based Reinforcement Materials for Civil Engineering)”中，该手册通过以下链接可得到：

http://www.sglgroup.com/export/sites/sglcarbon/_common/downloads/products/product-groups/cm/textile-products/Carbon_Fiber_Based_Reinforcing_Materials_for_Civil_Engineering_e.pdf，其公开的内容通过引用而并入本文。

根据本发明的制造物件通常属于两种类型之一。一种类型涉及用于完全嵌入在混凝土结构中的物件。实例包括电缆管道、排水管等。这种物件在抗腐蚀性、机械强度和在膨胀系数方面与混凝土的相容性等中具有优势。

第二种类型涉及用于并入至混凝土结构的裸露表面的物件。实例包括延伸接缝、排水槽等。在这种情况下，物件的抗腐蚀性是尤其重要的。例如，当在地面或屋顶中使用时，物件可能暴露于水和灰尘。当在路面、桥面或车库地面中使用时，物件可能暴露于道路用盐；在家禽饲养场和牛舍中，排水槽暴露于动物排泄物和苛刻的清洁溶液；屠宰场中的排水槽暴露于被屠宰的动物的体液以及消毒清洗流体中；当在地面制造厂中使用时，物件可暴露至各种形式的苛刻的流体中，诸如酸、卤水、碱溶液、有机溶剂、矿物油等。

利用常规粘合剂，尤其是两组分粘合剂，诸如环氧树脂胶和聚氨酯胶，物件可被嵌入在混凝土结构的裸露表面内。这样就在物件和结构之间形成严密的密封，而不会留下液体或灰尘可能在其中聚集的缝隙。由于物件的膨胀系数类似于或甚至相同于混凝土结构的膨胀系数，最大限度地降低了由于热膨胀导致的缝隙形成的风险。

金刚石工具可被用于研磨混凝土结构的表面，诸如地面的表面。重要地，制造物件也能够被金刚石研磨。从物件的表面研磨下来的材料以单独颗粒的形式被除去，而与具有弹性的且易于使研磨工具被半固体树脂碎片污染的现有技术中的材料不同。

为了进行合适的研磨，重要的是物件的硬度在混凝土结构的硬度的20％内，优选10％内。这就确保了两种材料以近似相等的速率被研磨下来。如果物件远远软于周围混凝土，则物料大大快于混凝土地被研磨下来，导致在物件的位置处的凹陷。如果物件远远硬于周围混凝土，研磨导致在物件的位置中形成凸出部。

当物件的硬度匹配至周围混凝土的硬度的20％内时，研磨导致在两个元件之间的平滑过渡部。该平滑过渡部改善了结构的机械耐久性，这是由于该物件能够完全被周围混凝土支撑，并且该混凝土的边缘完全被物件支撑。此外，平滑过渡部防止了在混凝土/物件界面处的污染物的产生，并且允许容易的清洁。这些优点在食品加工环境中是尤其有价值的，诸如屠宰场、冷藏仓库、啤酒厂、酿酒厂、面包店、餐厅厨房、化工储藏库、实验室地面、生产厂区、电子行业、汽车行业和制药行业、医院地面等。

能够利用任意适用于制造热固性聚合物物件的技术来制成制造物件。这些技术的实例包括挤出和注塑成型。能够利用复合材料工业的已知的技术，诸如真空包装、铺叠成型、挤压成型等来制成纤维强化的物件。

本发明的制造物件的尤其优选的实施方式是膨胀接缝系统，该膨胀接缝系统包括第一膨胀接缝元件和第二膨胀接缝元件。第一膨胀接缝元件具有第一非线性表面，第二膨胀接缝元件具有第二非线性表面，所述第二非线性表面被设计用于与所述第一线性表面紧密配合。

两个膨胀接缝元件被安装在邻接的混凝土平板的相邻表面中，从而使得两个非线性表面彼此啮合。可选地且优选地，这两个膨胀接缝元件和周围混凝土表面被金刚石工具研磨以产生平滑过渡部。

膨胀接缝元件允许混凝土平板的边缘的例如由于水分流失和/或温度变化而产生收缩导致的相对运动。非线性啮合表面确保通过接缝的两个元件尽可能多地支撑横跨该接缝的车辆的重量。因此，过渡部的平滑度和匹配表面的非线性确保了接缝和周围混凝土结构的较长的使用寿命。

非线性表面可具有任何啮合的形状。为了便于制造，重复的模式是优选的。例如，非线性表面可为大致正弦曲线形、大致锯齿形，尤其是截去顶端的锯齿形等。

本发明的另一个方面是一种包括制造物件的土木工程结构。优选地，该土木工程结构为混凝土结构。

在一实施例中，制造物件被设置在结构的裸露表面中。可取的是，物件的表面和周围混凝土结构的表面被研磨以产生平滑过渡部。可通过金刚石工具来完成该研磨。

示例性实施例/实例的描述

以下描述了本发明的仅以示例性给出的某些实施例。

根据本发明的物件的制造。

-325部分A(液体聚酯二醇组合物)与-325部分B(二苯基甲烷二异氰酸酯，CAS-Nr 9016-87-9)以重量比73:27相混合。树脂组分可购自奥地利布鲁登茨(A-6700)道夫斯特拉瑟大街23号的Sika Oesterreich有限责任公司(Sika Oesterreich GmbH，Dorfstrasse 23，A-6700Bludenz，Austria)。

树脂混合物与石英砂以树脂：砂重量比约为1：2来进行混合。砂具有如下的粒度分布：

可将树脂:砂的比调整在1:0.5至1:12的范围内以改变所产生物件的表面硬度，从而提供与该物件待并入的结构的表面硬度的匹配。

通过铸造、注塑成型、反应诱导成型或用于热固性聚合物的任何其它合适的成型技术来使得树脂/砂混合物形成所需的轮廓。物件可在室温下固化。固化可在炉中加速。在部分固化后，当物件的表面仍然有粘性时，将石英砂洒在物件的与结构进行接触的表面上以提供对于粘附来说改进的表面。

通过沿所述的非线性表面(正弦曲线状、锯齿状等)切割的高压水束(水压约2500巴)，而使所产生的轮廓被切割为两个膨胀接缝元件。激光切割也是有可能的。

通过加入重量为1％至10％的强化纤维(例如玻璃纤维、芳纶纤维或碳纤维)来改进制造方法。如果物件被用于并入至结构的裸露表面，则可取的是使得物件的裸露表面基本上不含有纤维，从而强化纤维不会妨碍随后的研磨步骤。纤维可为散纤维或可为网或织布的形式，如上所更详细示出的。

可使用用于形成纤维强化的热固性聚合物物件的任何方法，包括但并不限于真空包装、铺叠成型、挤压成型等。纤维可使用干的、或用聚合物树脂预润湿的。

用骨料材料替代石英砂来改进上述制造方法。实例包括玄武岩、砾石、玻璃微珠、石灰石片等。

利用替代的热固性聚合物替代聚氨酯可进一步改进该制造方法。实例包括环氧树脂、PMMA等。

混凝土地面中的膨胀接缝的安装

将参照附图描述地面接缝系统的安装，其中：

1 待更换的膨胀接缝

2 更换的膨胀接缝或随后的膨胀接缝

3 第一平板

4 第二平板

5 第一上表面

6 第二上表面

7 另一第一上表面

8 另一第二上表面

9 接缝体积

10 直立的侧壁

11 树脂浆料

12 膨胀接缝系统

13 第一膨胀接缝元件

14 第二膨胀接缝元件

15 第一交叉悬挂元件

16 第二交叉悬挂元件

17 纵向方向

18 第一协同操作边缘(也称为第一非线性表面)

19 第二协同操作边缘(也称为第二非线性表面)

20 密封构件

21 强化纤维

22 接缝密封构件

23 带

24 树脂浆料11中的纵向通路

图1示出了两个相邻的混凝土平板(第一混凝土平板3和第二混凝土平板4)的横截面的侧视图。在第一混凝土平板3和第二混凝土平板4之间存在膨胀接缝1。尽管示出的膨胀接缝是第一混凝土平板3和第二混凝土平板4之间的空间的形式，但是对于本发明来说这并不是关键的，并且本领域技术人员已知的膨胀接缝的宽排列可通过根据本发明的方法来代替。

第一混凝土平板3和第二混凝土平板4可为任何类型的混凝土平板。例如，混凝土平板3和4为混凝土地面，例如，混凝土平板3和4可为暴露至在其上驱动的许多车辆的类型，诸如车库、储藏仓库等的混凝土地面3和4。

在第一个步骤中，如图2所示，在待更换的膨胀接缝1的位置处的平板的相邻上表面5和6的一部分被移除。该部分通过膨胀接缝1在其侧面之一处被界定。优选地，沿着且邻近膨胀接缝1的纵向部分被移除，例如，以通过膨胀接缝1在它们的纵向侧面之一处移除界定的矩形形状。然而，取决于膨胀接缝1的形状和尺寸的其它实施例也是可能的。尽管图2示出了相邻上表面5和6的基本相等的部分被移除，但这对于本发明来说这并不是关键的，并且也可能的是例如相邻上表面5和6的基本不相等的部分可被移除，例如通过切割混凝土板3和4的混凝土。

通过移除在待更换的膨胀接缝1的位置处的平板的相邻上表面5和6的一部分，在相邻的平板中产生了在初始上表面下方的另一相邻上表面7和8。图2中示出了另一相邻上表面2和8。尽管示出的另一相邻上表面7和8为通过切割平板3而相对容易地得到的共表面的，但这对于本发明来说这并不是关键的，根据混凝土平板3和4的性质，另一相邻上表面也可采用不同的高度或甚至彼此是非平行的，例如根据应用等来选择所需的配置。

在相邻平板3和4中产生接缝体积9。接缝体积9由上表面5和6和从另外的相邻上表面7和8延伸的直立的侧壁10来界定。直立的侧壁10可为任何类型的侧壁10，并且如图2中所示可为基本垂直于另外的上表面7和8的壁10的形式。然而，对于本发明来说这并不是关键的，壁10也可相对于另外的上表面5和6成不同的角度，例如钝角或锐角。尽管图2中示出的接缝体积9为矩形，但是对于本发明来说这并不是关键的，并且取决于例如应用，其它形状也是可能的。

优选地，如图3中所示，在接下来的步骤中，密封构件20被定位在两个相邻的平板3和4之间。优选地，密封构件20具有这样的尺寸：使密封构件紧密配合在平板3和4之间，使膨胀接缝1的在该密封构件20下方的部分与密封构件20上方的部分相隔离，并且使密封构件的位置保持在平板3和4之间。优选地，密封构件20由弹性材料制成，从而当平板3和4彼此相对移动时，密封构件20保持其位置和完整性。密封构件20例如为可能包括纤维(例如可能编织的聚酯纤维)的弹性体，例如热塑性弹性体、丁腈橡胶(NBR)。构件20在第一平板3和第二平板4之间的空间中延伸。为了降低密封构件20从在平板3和4之间的预期位置移动的风险，密封构件20可被胶合至平板3和4中的一个或甚至两个上。

如图8中所示，密封构件20优选地延伸至另外的上表面7和8的上方。在那里，密封构件20优选地包括第一纵向部分和第二纵向部分，所述第一纵向部分被提供用于插入在两个相邻的平板3和4之间，所述第二纵向部分被提供用于当插入在两个相邻的平板3和4之间时延伸至另外的上表面7和8的上方。

优选地，在接下来的步骤中，施加底漆层，从而当在随后的步骤中施加树脂浆料11时，底漆层在混凝土平板3和4的混凝土与树脂浆料11之间。

在接下来的步骤中，树脂浆料11被施加在另外的相邻上表面7和8上。图3中示出了该步骤。尽管图3示出了树脂浆料被施加至另外的上表面7和8的基本整个表面上，但对于本发明这并不是关键的。树脂浆料11可仅仅被施加至另外的上表面7和8的一部分上。然而，已经发现，全施加提供了将在随后的步骤施加的膨胀接缝元件12的改进的附接。

优选地，树脂浆料11是这样施加的：当膨胀接缝系统12被定位在接缝体积9中时，树脂浆料11被至少部分地推入到第一和第二膨胀接缝元件13和14与第一平板3和第二平板4的各个直立的侧壁10之间。其结果例如在图4中示出。然而对于发明这并不是关键的，其它实施例也是可能的，诸如例如施加树脂浆料11使得树脂浆料不被推入到膨胀接接缝元件和侧壁10之间，而是停留在膨胀接缝系统12之下。

图8示出了树脂浆料11至少部分地被推入在第一和第二膨胀接缝元件13和14与第一平板3和第二平板4的各个直立的侧壁10之间。此外，还示出了优选的第二纵向部件已经在树脂浆料11中形成了纵向开口24。已经发现，开口24的存在允许平板相对彼此更好地移动，增加了平板3和4的运动的可预期性。

为了在接缝体积9中施加预定体积的浆料，例如，施加具有预定厚度的浆料。所述厚度例如通过沿着在接缝体积9中施加的浆料滑动深度测量元件来测量，从而例如舀出和/或推开过量的浆料。该元件例如为具有边缘的抹刀的形式，该边缘被提供为在第一平板3或第二平板4的上表面5和6上方移动并与上表面5和6接触，从而抹刀的其它部分舀出或推开过量的浆料。

在施加树脂浆料11之后，膨胀接缝系统12的第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接接缝元件14被定位在接缝体积9中，其中，膨胀接缝系统12的第一部分13沿第一平板3延伸，膨胀接缝系统12的第二部分14沿第二平板4延伸，从而延伸接缝2被形成为至少部分地替代之前的延伸接缝1。这在图4中示出，其中，膨胀接缝系统12被示出为施加在接缝体积9中。在图5中示出了所得到的随后的膨胀接缝2。

优选地，例如图8中所示，带23被施加在膨胀接缝以覆盖第一和第二协同操作边缘，从而避免例如浆料进入至第一和第二协同操作边缘之间，妨碍膨胀接缝的功能性。优选地，与粘结至树脂浆料相比，带23较不强地粘接至膨胀接缝，例如当干燥时，使得在膨胀接缝的安装之后，带23释放膨胀接缝并且粘附至浆料，从而进一步降低带23阻碍膨胀结构的功能性的风险。

优选地，带23具有这样的尺寸：避免树脂浆料11附接至协同操作边缘，并且例如在那里在协同操作边缘18和19与树脂胶料11之间延伸。已经发现这种配置降低了阻碍第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接缝14之间的移动的风险，并且因此例如增加了平板3和4的运动的可预期性。

尽管示出的膨胀接缝系统12的上表面与平板3和4的上表面5和6是基本共面的，但对于本发明这并不是关键的，并且膨胀接缝系统12也可例如至少部分地从平板3和4中突出。然而，当膨胀接缝系统12被施加为膨胀接缝系统12的上表面与平板3和4的上表面5和6基本共面时，平板3和4的表面与所得到的膨胀接缝2提供了具有改进的平坦度的表面，例如，当例如车辆在膨胀接缝2上行驶时，导致平板3和4和/或膨胀接缝2的较低损伤。

为了进一步改进与膨胀接缝2组合的平板3和4的平坦度，优选地，尽管在图中未示出，不均匀地研磨随后的膨胀接缝2，例如降低或甚至去除从平板3和4凸出的随后的膨胀接缝2。本发明的一个重要方面是，膨胀接缝系统12能够被工具，诸如研磨混凝土中常规使用的金刚石工具研磨。另一重要方面是也可在稍后的时间里进行研磨，如果混凝土地面在老化时承受收缩，则必须进行研磨。

作为研磨膨胀接缝2的替代，或除了研磨膨胀接缝2之外，优选地，膨胀接缝系统12包括至少一个交叉悬挂元件15，当膨胀接缝系统12被放置在接缝体积9中时，交叉悬挂元件15沿垂直于膨胀接缝1的纵向方向17的方向在第一平板3和第二平板4的上表面7和8的上方延伸，并且悬挂膨胀接缝系统12的元件13和14，从而膨胀接缝元件13和14的上表面与平板3和4的上表面基本共面。在膨胀接缝系统12通过书至浆料11附接至平板3和4之后，移除交叉悬挂元件15，从而在产生膨胀接缝2时，膨胀接缝元件13和14的上表面维持与平板3和4的上表面基本共面。在图4中示出了在接缝体积9中的膨胀接缝系统12的配置。

例如，在图6a和图6b中更详细地示出了包括第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接缝元件14的膨胀接缝系统12。可以看到，第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接缝元件14分别包括基本沿膨胀接缝2的延伸方向铺设的第一协同操作边缘18和第二协同操作边缘19。尽管示出的第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接缝元件14为正弦曲线形的，但对于本发明这个并不是关键的，其它非线性表面也是可能的，例如三角形、“之字形”、互锁的截取顶端的锥形等。

例如，图8示出了强化纤维21被并入至物件中，更具体地，以散纤维的形式或作为编织网甚至更具体地以单层的形式被并入至物件。

图7a和图7b示出了安装后的具有互锁的两个协同操作边缘18和19的两个膨胀接缝元件13和14。

尽管对于本发明不是关键的，在第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接缝元件14之间可施加接缝密封构件22以避免材料进入至第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接缝元件14之间的空间。优选地，一方面，接缝密封构件22被提供为充分地填充伸第一缩接缝元件13和第二膨胀接缝元件14之间的空间，并且仍然允许第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接缝元件14朝向彼此移动和远离彼此移动。另外，优选地，接缝密封构件22沿第一膨胀接缝元件13和第二膨胀接缝元件14的移动方向是弹性可压缩的。如图8中所示，接缝密封构件22为沿协同操作边缘18和19延伸的纵向元件。

如图7a所示，存在一个以上的交叉悬挂元件15和16。尽管未示出，但是例如根据膨胀接缝系统12的长度，单个交叉悬挂元件15可能是足够的，或者可存在两个以上的交叉悬挂元件15和16。交叉悬挂元件15的数量可由本领域技术人员根据膨胀接缝系统12将要进行的应用来确定。

重要的是，膨胀接缝系统可涂覆有任何常规的地面涂料，例如环氧基地面涂料或聚氨酯基地面涂料。

因此，参照上述某些实施例已经描述了本发明。将知晓的是，这些实施例是可能存在对本领域技术人员熟知的多种修改和替换形式。例如，通过修改热固性聚合物树脂的性质，通过修改骨料的硬度、用量和粒度，通过可选地使用强化纤维，通过修改强化纤维的用量和性质，以及通过被并入其中的强化纤维的形式来修改制造物件。

除了上述之外，可对本所述的结构和技术进行许多修改而不脱离本发明的精神和范围。相应地，尽管已经描述了具体实施例，这些实施例仅仅是实例而不用于限制本发明的范围。

Claims (21)

1.一种膨胀接缝系统(12)，所述膨胀接缝系统用于并入至混凝土结构中，在并入至所述混凝土结构中之前，所述膨胀接缝系统包括基本上完全固化的热固性聚合物树脂和颗粒骨料材料，所述颗粒骨料材料具有在3～9范围内的莫氏硬度。

2.根据权利要求1所述的膨胀接缝系统(12)，其中，所述树脂与所述颗粒骨料材料混合在一起。

3.根据权利要求1所述的膨胀接缝系统，其中，所述热固性聚合物树脂选自由聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚天冬氨脲酯以及它们的组合所构成的组。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀接缝系统，进一步包括强化纤维(21)。

5.根据权利要求4所述的膨胀接缝系统，其中，所述强化纤维选自由玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维以及它们的组合所构成的组。

6.根据权利要求4所述的膨胀接缝系统，其中，所述强化纤维为散纤维、编织网、无粘结无纺布网、粘合的无纺布网、毡布或它们的组合的形式。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀接缝系统，包括重量为40％至90％的所述颗粒骨料材料。

8.根据权利要求4所述的膨胀接缝系统，包括重量为1％至10％的所述强化纤维(21)。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀接缝系统，其中，所述颗粒骨料材料选自由洪积砂、石英砂、长石、玄武岩、花岗岩、玻璃微珠以及它们的组合所构成的组。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀接缝系统，其中，所述颗粒骨料材料具有在0.1mm至5mm范围内的平均粒度。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀接缝系统，其用于并入至混凝土地面。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀接缝系统，所述膨胀接缝系统具有的表面硬度在所述混凝土结构的表面硬度的20％内。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀接缝系统，所述膨胀接缝系统用于并入至所述混凝土结构的裸露表面。

14.根据权利要求13所述的膨胀接缝系统，所述膨胀接缝系统能够被金刚石工具研磨。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的膨胀接缝系统，包括第一膨胀接缝元件(13)和第二膨胀接缝元件(14)，所述第一膨胀接缝元件(13)具有第一非线性表面(18)，所述第二膨胀接缝元件(14)具有第二非线性表面(19)，所述第二非线性表面(19)被设计用于与所述第一非线性表面(18)紧密配合。

16.根据权利要求15所述的膨胀接缝系统，其中，所述第一非线性表面(18)为大致正弦曲线形。

17.根据权利要求15所述的膨胀接缝系统，其中，所述第一非线性表面(18)为大致锯齿形。

18.一种混凝土结构，包括根据权利要求1至17中任一项所述的膨胀接缝系统(12)。

19.根据权利要求18所述的混凝土结构，其中，所述膨胀接缝系统(12)被设置在所述混凝土结构的裸露表面中。

20.根据权利要求19所述的混凝土结构，其中，所述膨胀接缝系统(12)的裸露表面和所述混凝土结构的邻近所述膨胀接缝系统的裸露表面被研磨以改善表面平滑度。

21.根据权利要求20所述的混凝土结构，其中，被研磨的表面是由金刚石工具来研磨的。