CN104594210B - 一种混凝土预制板及其制备方法和应用 - Google Patents

一种混凝土预制板及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种混凝土预制板,包括由第一混凝土板和/或第二混凝土板组成的混凝土板;第一混凝土板上设有第一通孔、第一契合部、第一钢筋网架;第一混凝土板上还设有第一焊接件,第一焊接件的一端固定于第一混凝土板的内部,其另一端向外伸出、形成第一焊接部;第二混凝土板上设有第二通孔、第二契合部、第二钢筋网架;第二混凝土板上还设有第二焊接件,第二焊接件的一端固定于第二混凝土板的内部,其另一端向外伸出、形成用于与第一焊接部焊接的第二焊接部。本发明还提供一种混凝土预制板的制备方法和应用。本发明的混凝土预制板具有抗压强度高、韧性高,承载力高,适应性好,生产成本低的特点。

Description

一种混凝土预制板及其制备方法和应用
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种混凝土预制板及其制备方法和应用,属于建筑材料技术领域。
背景技术
[0002]作为当今世界上应用最为广泛的建筑材料,混凝土存在抗弯强度较低和脆性高的缺点,导致混凝土在使用中易产生裂缝甚至断裂,从而严重影响建筑的整体安全和使用寿命。现代建筑中大量存在的一些建筑结构和部位,如高铁高架桥、大跨度跨海和跨江大桥的桥面、以及地铁等各类型隧道拱墙,由于其应力环境复杂苛刻,必须采用抗弯强度尽可能高的高韧性混凝土材料。为提高混凝土的韧性,钢筋被较早采用并大量使用至今。之后,力学性能和增韧效果更好的各类纤维材料,如碳纤维、玻璃纤维、福塔纤维、钢丝/钢丝网纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、杜拉纤维等先后被采用,并开发出相应的混凝土产品。
[0003]目前,制备的桥梁混凝土方案主要是掺加粉煤灰、矿粉、硅粉等矿物掺合料和高效减水剂,矿物掺合料提高了混凝土密实性,进而提高抗氯离子渗透能力;然而,加入矿粉、粉煤灰等掺合料制备的混凝土其韧性依然得不到很好的改善。另外,发明专利ZL201010266982.0采用直径为13μπι、长度为10mm的短切玄武岩纤维作为增韧材料,制备得到一种高韧性混凝土,其抗弯强度(28d)为4.3-6.510^。发明专利21^01210566338.4采用聚丙烯腈纤维和钢纤维作为增韧材料,制备得到一种高韧性混凝土,其最优抗弯强度(28d)为8.6MPa。发明专利CN201110323697.2公开了一种混凝土及其制备方法。该混凝土包括胶凝材料、河沙、超塑化剂、水、钢纤维及聚丙烯纤维。其抗折强度为17.1-18.6MPa。上述专利所公开的混凝土的抗折强度虽然有一定程度的提高,但是在某些特定的工程领域,如钢桥面铺装,因其疲劳变形大,现有的混凝土很难满足要求,另外,现有技术中大都用钢板对钢桥面进行结构加固,存在价格昂贵、钢板容易锈蚀的缺点。
发明内容
[0004]针对现有技术的不足,本发明的第一个目的在于提供一种混凝土预制板,它具有抗压强度高、韧性高,承载力高,适应性好,生产成本低的特点。
[0005]本发明的第二个目的是为了提供一种上述混凝土预制板的制备方法。
[0006]本发明的第三个目的是为了提供一种采用上述混凝土预制板对桥梁加固的方法。
[0007]实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到:
[0008] —种混凝土预制板,其特征在于,包括由第一混凝土板和/或第二混凝土板组成的混凝土板;
[0009]所述第一混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第一通孔;在所述第一混凝土板的内部设有第一钢筋网架;在所述第一混凝土板上还设有第一焊接件,所述第一焊接件的一端固定于第一混凝土板的内部,其另一端穿过第一混凝土板的侧面向外伸出、形成第一焊接部;
[0010]所述第二混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第二通孔;在所述第二混凝土板的内部设有第二钢筋网架;在所述第二混凝土板上还设有第二焊接件,所述第二焊接件的一端固定于第二混凝土板的内部,其另一端穿过第二混凝土板的设有第二契合部的侧面向外伸出、形成用于与第一焊接部焊接的第二焊接部。
[0011]作为优选,所述第一混凝土板的至少一个侧面上设有第一契合部,所述第一契合部为凹槽,与之对应,所述第二混凝土板的至少一个侧面上设有用于与第一契合部相互契合的第二契合部,所述第二契合部为与该凹槽相匹配的凸起。
[0012]作为优选,所述第一焊接部为钢板,与之对应,所述第二焊接部也为钢板;或者是所述第一焊接部为钢筋,与之对应,所述第二焊接部也为钢筋。所述的钢板的位置可根据需要进行调整,如:钢板位于混凝土板中部,钢板位于混凝土板下部或底部。
[0013]作为优选,所述第一混凝土板和第二混凝土板的配方相同,其主要成分包括水泥、硅灰、矿渣、粉煤灰、石英粉、石英砂、钢纤维、纳米碳酸钙、水、减水剂;
[0014] 硅灰与水泥的重量比为10-20:100,
[0015] 矿渣与水泥的重量比为1-20:100,
[0016]粉煤灰与水泥的重量比为5-20:100,
[0017] 石英粉与水泥的重量比为30-38:100;
[0018] 石英砂与水泥的重量比为80-150:100,
[0019]钢纤维的体积掺量为混凝土总体积的2.0%_4% ;
[0020] 纳米碳酸钙与水泥的重量比为0.1-5:100;
[0021]水胶比为0.15-0.22;
[0022] 减水剂与水泥的重量比为0.5-4:100。
[0023]水胶比是指每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料用量的比值,胶凝材料重量=水泥重量+掺合料重量;在本发明中,掺合料包括硅灰、矿渣、粉煤灰。
[0024]作为优选,所述的水泥的铝酸三钙(C3A)含量不大于8%。因为C3A的收缩率高,水化热大,C3A含量较大的水泥容易因早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂,且与混凝土夕卜加剂的适应性变差,容易使混凝土出现假凝和塑性收缩。如含量大于8%,则塌落度经时损失大,容易出现早期收缩开裂的问题,强度仍够。
[°°25] 作为优选,所述的娃灰为球形颗粒,粒径在0.1μηι-0.2μηι之间。本发明控制娃灰粒径为0.1-0.2μπι,是高活性掺合料,与水泥、粉煤灰形成良好级配,并且参与水泥水化,提高强度。硅灰粒径过大,则活性差,抗压抗折强度均会有影响。如不是球形颗粒,则塌落度会偏小。
[0026]作为优选,所述的粉煤灰为一级粉煤灰,粒径小于45μπι的颗粒占90%以上。这样设计能够保证混凝土的强度与和易性。
[0027]作为优选,所述的石英粉的二氧化硅含量>95%,平均粒径为45μπι的类球形颗粒。
[0028] 作为优选,所述的石英砂的二氧化硅含量>95 %,粒径在0.4mm-1.3mm之间。这样设计能够保证混凝土的强度与和易性。
[0029] 作为优选,钢纤维分为第一钢纤维和第二钢纤维两种,第一钢纤维的直径为0.12mm-0.16mm,长为6mm-8mm,体积掺量为混凝土总体积的0.5%_1.5% ;第二钢纤维的直径为0.18mm-0.22mm,长为12mm-14mm,体积掺量为混凝土总体积的1.5%_2.5%。这样设计能够提高混凝土的抗折强度并改善和易性。
[0030]作为优选,所述的钢纤维为镀铜高强纤维,抗拉强度大于2000MPa。
[0031 ]作为优选,纳米碳酸I丐的粒径在5-80nm之间。这样设计能够提高抗折强度。
[0032]作为优选,所述减水剂为低引气高性能减水剂,减水率大于35%,含气量小于2%。
[0033]作为优选,所述水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣的总重量与石英砂的重量比为0.8-1.5。
[0034] 作为优选,所述的超高韧性混凝土的抗压强度120_180MPa,抗折强度20_40MPa,具有良好的施工性能,塌落度之180mm,可栗送现浇。
[0035]本发明的配方设计原理如下:
[0036]本发明配方中,掺入较大量的高效减水剂,控制石英砂的粒径,与水泥颗粒、粉煤灰颗粒、硅灰颗粒等形成一种良好的颗粒级配,再通过控制粉体材料与石英砂的重量比,最后,且最重要的是把钢纤维分成2种粗细不同的掺入,可大大减少因为钢纤维互相交叉成团造成的混凝土和易性的降低。另外,硅灰与水泥的重量比低于10:100时,强度很难达到150MPa,高于20: 100时,需水量太大,混凝土和易性差很多。矿渣与水泥的重量比1_20,掺量太高则影响强度。粉煤灰与水泥的重量比低于5:100时,形成不了颗粒级配,混凝土流动性差;高于20:100则影响强度。
[0037] 一种混凝土预制板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0038] 1)准备好模具,所述模具的模腔的形状大小与第一混凝土板或第二混凝土板的形状大小相互匹配;
[0039] 2)在模具中预留孔洞;
[0040] 3)在模具中绑扎钢筋网架;
[0041] 4)在模具中预埋焊接件;
[0042] 5)往模具中饶筑混凝土;
[0043] 6)经48小时终凝后,采用高温蒸汽养护,养护温度为70-90°C,时间为48-72小时,得到混凝土预制板。
[0044]作为优选,在步骤5)中,所述混凝土为一种超高韧性混凝土,其制备方法包括如下步骤:
[0045] 1)按照配方配比准备好原料;
[0046] 2)先分别将配方量的水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣、石英粉、石英砂、纳米碳酸钙、减水剂、钢纤维加入搅拌装置中进行搅拌,搅拌均匀后,再加入配方量的水进行搅拌流化,控制搅拌速度在20_48r/min,搅拌时间4-8min,即可得到超高韧性混凝土。
[0047]采用上述混凝土预制板对桥梁加固的方法(以钢桥面铺装加固为例),其特征在于,包括以下步骤:
[0048] 1)将预制好的第一混凝土板和第二混凝土板分别吊装于已清洁干净的钢桥面板上;将第一混凝土板和第二混凝土板以交替间隔的方式铺设,确保相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一契合部与第二契合部相互契合,确保相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一焊接部与第二焊接部相互搭接;
[0049] 2)分别在第一混凝土板和第二混凝土板的通孔中以植筋、焊接剪力钉或打膨胀螺栓的方式与钢桥面板连接;
[0050] 3)分别对相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一焊接部与第二焊接部进行焊接;
[0051] 4)分别对通孔以及混凝土板之间的接缝位置灌注高强砂浆,保证所有缝隙均被填满密实;
[0052] 5)养护高强砂浆。高强砂浆是指强度大于80兆帕的砂浆。
[0053]作为优选,在步骤2)中,剪力钉高度低于混凝土板顶面1-2厘米。
[0054]本发明的有益效果在于:
[0055] 1、本发明采用超高韧性混凝土 STC作为预制板块,板厚4-15cm,板块大小可根据要加固对象调整,板块里面配有钢筋网架,板块中间间隔10-20公分预留直径10-25mm的孔,根据加固对象不同可选择植筋、焊接剪力钉、打膨胀螺栓等方式与加固对象连接,植筋之后采用高强砂浆灌浆,保证预留孔洞、STC板与加固对象之间的缝隙被高强砂浆灌满密实;板块与板块之间采用契型口连接,接缝处预留钢板,钢板内部与STC板内部配筋焊接,外部与相邻板焊接后再用高强砂浆灌封密实。
[0056] 本发明所述的超高韧性混凝土,按照普通混凝土力学性能试验标准GB/T50081 —2002进行检测,其抗压强度120-180MPa,抗折强度20-40MPa,具有良好的施工性能,塌落度> 180mm,可栗送现饶。其抗压强度大于120MPa,抗折强度大于20MPa,高强耐久,可抗压、抗剪、抗疲劳,承载能力极强;灌封砂浆采用高强砂浆,抗压强度2 lOOMPa,流动性好,施工方便,耐久性高;
[0057] 1)STC板块根据需要工厂预制,质量控制好,精度高;
[0058] 2)本加固方法对原有结构影响小、方便快捷。如采用本方法对已通车的钢桥面板加固,只需封闭一个车道,清除原铺装层,然后安装预先预制好的STC板块,再焊接剪力钉,然后灌浆密封即可。
[0059] 3)利用本方法可加固钢箱梁、混凝土梁等,也可局部加固,如梁体的腹板、翼缘板等,可大幅提尚承载力。
[0060] 2、本发明通过掺入矿物掺合料、使用高效减水剂降低水灰比提高强度,通过掺入大量钢纤维提高其韧性,另外通过控制石英粉、石英砂及掺合料的颗粒级配、掺入纳米碳酸钙来保证混合物的流动性能,具有抗压强度高、韧性高,又具有良好的施工性能,可栗送现浇,是用于地下结构、粧、桥梁、桥面等承重结构物的良好材料。
[0061 ]综上所述,本发明的STC板承载力高,不亚于钢板;其次,适应性好,钢箱梁、混凝土梁、钢桥面板等各个位置均可应用;第三,耐久性好,STC材料耐久性优异;第四、价格相对较低。
附图说明
[0062]图1为实施例1的单一结构的第一混凝土板与第二混凝土板的安装结构示意图。
[0063]图2为实施例1的多种结构的第一混凝土板与第二混凝土板的安装结构示意图。
[0064]图3为实施例6的第一混凝土板的结构示意图。
[0065]图4为实施例7的第一混凝土板与第二混凝土板的分体结构示意图。
[0066]图5为实施例8的第一混凝土板的结构示意图。
[0067]图6为实施例9的第一混凝土板与第二混凝土板的分体结构示意图。
[0068]其中,1、第一混凝土板;11、第一通孔;12、第一契合部;13、第一焊接件;131、第一钢筋;132、第一钢板;2、第二混凝土板;21、第二通孔;22、第二契合部;23、第二焊接件;231、第二钢筋;232、第二钢板。
具体实施方式
[0069 ]下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述:
[0070] 实施例1:
[0071] 参照图1,一种混凝土预制板,包括第一混凝土板1和第二混凝土板2;
[0072]所述第一混凝土板1上设有若干个贯穿其上、下表面的第一通孔11,在所述第一混凝土板1的侧面上设有第一契合部12;在所述第一混凝土板1的内部设有第一钢筋网架;在所述第一混凝土板上还设有第一焊接件13,所述第一焊接件13的一端固定于第一混凝土板1的内部,其另一端穿过第一混凝土板1的设有第一契合部12的侧面向外伸出、形成第一焊接部;
[0073]所述第二混凝土板2上设有若干个贯穿其上、下表面的第二通孔21,在所述第二混凝土板2的侧面上设有用于与第一契合部相互契合的第二契合部22;在所述第二混凝土板的内部设有第二钢筋网架;在所述第二混凝土板上还设有第二焊接件23,所述第二焊接件23的一端固定于第二混凝土板2的内部,其另一端穿过第二混凝土板2的设有第二契合部12的侧面向外伸出、形成用于与第一焊接部焊接的第二焊接部。
[0074]所述第一契合部为凹槽,与之对应,所述第二契合部为与该凹槽相匹配的凸起。
[0075]所述第一焊接部为钢板,与之对应,所述第二焊接部也为钢板;所述的钢板的位置可根据需要进行调整,如:钢板位于混凝土板中部,钢板位于混凝土板下部或底部。
[0076]参照图2,在本实施例中,所述的第一混凝土板的第一契合部包括如下三种设置方式:
[0077]方式一:在所述第一混凝土板1的相邻的两个侧面上分别设有凹槽;
[0078]方式二:在所述第一混凝土板1的相邻的三个侧面上分别设有凹槽;
[0079]方式三:在所述第一混凝土板1的四个侧面上分别设有凹槽。
[0080]所述的第二混凝土板的第二契合部包括如下三种设置方式:
[0081]方式一:在所述第二混凝土板2的相邻的两个侧面上分别设有凸起;
[0082]方式二:在所述第二混凝土板2的相邻的三个侧面上分别设有凸起;
[0083]方式三:在第二混凝土板2的四个侧面上分别设有凸起。
[0084]所述混凝土为一种超高韧性混凝土,其制备方法包括如下步骤:
[0085] 1)按照配方配比准备好原料:水泥1份、硅灰0.1份、矿渣0.05份、粉煤灰0.05份、石英粉0.3份、石英砂1份、体积掺量占混凝土总体积的1.5%的第一钢纤维,体积掺量占混凝土总体积的2 %的第二钢纤维,纳米碳酸钙0.03份,水0.22份,减水剂0.01份;
[0086] 2)先分别将配方量的水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣、石英粉、石英砂、纳米碳酸钙、减水剂、第一钢纤维、第二钢纤维加入搅拌装置中进行搅拌,搅拌均匀后,再加入配方量的水进行搅拌流化,控制搅拌速度20-48r/min,搅拌时间4-8min,S卩可得到超高韧性混凝土。
[0087]本实施例中,水泥的铝酸三钙(C3A)含量不大于8%。硅灰为球形颗粒,粒径在Ο.ΐμπι-0.2μπι之间。粉煤灰为一级粉煤灰,粒径小于45μπι的颗粒占90%以上。石英粉的二氧化硅含量>95%,平均粒径为45μπι的类球形颗粒。石英砂的二氧化硅含量>95%,粒径在0.4mm-
1.3mm之间。钢纤维分为第一钢纤维和第二钢纤维两种,第一钢纤维的直径为0 ,12mm-0.16mm,长为6mm-8mm;第二钢纤维的直径为0.18mm-0.2 2mm,长为12mm_ 14mm。钢纤维为镀铜高强纤维,抗拉强度大于2000MPa。纳米碳酸I丐的粒径在5-80nm之间。这样设计能够提高抗折强度。减水剂为低引气高性能减水剂,减水率大于35%,含气量小于2%。
[0088]按照普通混凝土力学性能试验标准GB/T50081 — 2002进行检测,性能:塌落度230mm,抗压强度146MPa,抗折强度29MPa。
[0089] 一种混凝土预制板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
[0090] 1)准备好模具,所述模具的模腔的形状大小与第一混凝土板或第二混凝土板的形状大小相互匹配;
[0091] 2)在模具中预留孔洞;
[0092 ] 3)在模具中绑扎钢筋网架;
[0093] 4)在模具中预埋焊接件;
[0094] 5)往模具中饶筑混凝土;
[0095] 6)经48小时终凝后,采用高温蒸汽养护,养护温度为80°C,时间为72小时,得到混凝土预制板。
[0096]作为优选,在步骤5)中,所述混凝土为一种超高韧性混凝土,其制备方法包括如下步骤:
[0097] 1)按照配方配比准备好原料;
[0098] 2)先分别将配方量的水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣、石英粉、石英砂、纳米碳酸钙、减水剂、钢纤维加入搅拌装置中进行搅拌,搅拌均匀后,再加入配方量的水进行搅拌流化,控制搅拌速度在20_48r/min,搅拌时间4-8min,即可得到超高韧性混凝土。
[0099]采用上述混凝土预制板对桥梁加固的方法(以钢桥面铺装加固为例),其特征在于,包括以下步骤:
[0100] 1)将预制好的第一混凝土板和第二混凝土板分别吊装于已清洁干净的钢桥面板上;将第一混凝土板和第二混凝土板以交替间隔的方式铺设,确保相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一契合部与第二契合部相互契合,确保相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一焊接部与第二焊接部相互搭接;参照图2。
[0101] 2)分别在第一混凝土板和第二混凝土板的通孔中以植筋、焊接剪力钉或打膨胀螺栓的方式与钢桥面板连接;剪力钉高度低于混凝土板顶面1-2厘米;
[0102] 3)分别对相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一焊接部与第二焊接部进行焊接;
[0103] 4)分别对通孔以及混凝土板之间的接缝位置灌注高强砂浆,保证所有缝隙均被填满密实;
[0104] 5)养护高强砂浆。
[0105] 实施例2:
[0106] 一种超高韧性混凝土的制备方法,包括如下步骤:
[0107] 1)按照配方配比准备好原料:水泥1份、硅灰0.2份、矿渣0.02份、粉煤灰0.05份、石英粉0.35份、石英砂0.8份、体积掺量占混凝土总体积的1.0 %的第一钢纤维,体积掺量占混凝土总体积的2.5 %的第二钢纤维,纳米碳酸钙0.03份,水0.20份,减水剂0.014份;
[0108] 2)先分别将配方量的水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣、石英粉、石英砂、纳米碳酸钙、减水剂、第一钢纤维、第二钢纤维加入搅拌装置中进行搅拌,搅拌均匀后,再加入配方量的水进行搅拌流化,控制搅拌速度20-48r/min,搅拌时间4-8min,S卩可得到超高韧性混凝土。
[0109]其他与实施例1相同。
[0110]按照普通混凝土力学性能试验标准GB/T50081 — 2002进行检测,性能:塌落度188mm,抗压强度176MPa,抗折强度35MPa。
[0111] 实施例3:
[0112] —种超高韧性混凝土的制备方法,包括如下步骤:
[0113] 1)按照配方配比准备好原料:水泥1份、硅灰0.1份、矿渣0.15份、粉煤灰0.1份、石英粉0.38份、石英砂1份、体积掺量占混凝土总体积的1.5%的第一钢纤维,体积掺量占混凝土总体积的2 %的第二钢纤维,纳米碳酸钙0.01份,水0.28份,减水剂0.015份;
[0114] 2)先分别将配方量的水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣、石英粉、石英砂、纳米碳酸钙、减水剂、第一钢纤维、第二钢纤维加入搅拌装置中进行搅拌,搅拌均匀后,再加入配方量的水进行搅拌流化,控制搅拌速度20-48r/min,搅拌时间4-8min,S卩可得到超高韧性混凝土。
[0115]其他与实施例1相同。
[0116] 按照普通混凝土力学性能试验标准GB/T50081—2002进行检测,塌落度240mm,抗压强度126MPa,抗折强度21MPa。
[0117] 实施例4:
[0118]本实施例的特点是:超高韧性混凝土的制备方法,按照配方配比准备好原料:水泥1份、硅灰0.1份、矿渣0.01份、粉煤灰0.05份、石英粉0.36份、石英砂0.7份、体积掺量占混凝土总体积的1.5%的第一钢纤维,体积掺量占混凝土总体积的2%的第二钢纤维,纳米碳酸钙0.01份,水0.28份,减水剂0.012份;
[0119]其他与实施例1相同。
[0120] 按照普通混凝土力学性能试验标准GB/T50081—2002进行检测,塌落度250mm,抗压强度130MPa,抗折强度23MPa。
[0121] 实施例5:
[0122]本实施例的特点是:超高韧性混凝土的制备方法,按照配方配比准备好原料:水泥1份、硅灰0.20份、矿渣0.20份、粉煤灰0.30份、石英粉0.36份、石英砂1.5份、体积掺量占混凝土总体积的1.5%的第一钢纤维,体积掺量占混凝土总体积的2 %的第二钢纤维,纳米碳酸钙0.05份,水0.28份,减水剂0.016份;
[0123]其他与实施例1相同。
[0124] 按照普通混凝土力学性能试验标准GB/T50081—2002进行检测,塌落度192mm,抗压强度139MPa,抗折强度24MPa。
[0125] 实施例6:
[0126]参照图3,本实施例的特点是:本实施例所述的第一混凝土板1和第二混凝土板2均不设置契合部。其他与实施例1相同。
[0127] 实施例7:
[0128]参照图4,本实施例的特点是:仅仅在第一混凝土板1的一个侧面上设有第一契合部12。所述第一契合部12为两个凹槽,与之对应,所述第二契合部22为与该两个凹槽相匹配的两个凸起。其他与实施例1相同。
[0129] 实施例8:
[0130]参照图5,本实施例的特点是:在第一混凝土板1的相对的两个侧面上均设有第一契合部12,所述第一契合部12为两个凹槽,与之对应,所述第二契合部为与该两个凹槽相匹配的两个凸起。其他与实施例1相同。
[0131] 实施例9:
[0132]参照图6,本实施例的特点是:所述第一契合部12为两个凹槽,与之对应,所述第二契合部22为与该两个凹槽相匹配的两个凸起。所述第一焊接部13包括第一钢筋131和位于第一钢筋131下方的第一钢板132,与之对应,所述第二焊接部23也为第二钢筋231和位于第二钢筋231下方的第二钢板232。在实际应用中,将相邻的两块混凝土板之间的第一钢筋与第二钢筋进行焊接,将相邻的两块混凝土板之间的第一钢板与第二钢板进行焊接。其他与实施例1相同。
[0133]对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混凝土预制板,其特征在于,包括由第一混凝土板和/或第二混凝土板组成的混凝土板; 所述第一混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第一通孔;在所述第一混凝土板的内部设有第一钢筋网架;在所述第一混凝土板上还设有第一焊接件,所述第一焊接件的一端固定于第一混凝土板的内部,其另一端穿过第一混凝土板的侧面向外伸出、形成第一焊接部; 所述第二混凝土板上设有若干个贯穿其上、下表面的第二通孔;在所述第二混凝土板的内部设有第二钢筋网架;在所述第二混凝土板上还设有第二焊接件,所述第二焊接件的一端固定于第二混凝土板的内部,其另一端穿过第二混凝土板的设有第二契合部的侧面向外伸出、形成用于与第一焊接部焊接的第二焊接部; 所述第一混凝土板和第二混凝土板的配方相同,其主要成分包括水泥、硅灰、矿渣、粉煤灰、石英粉、石英砂、钢纤维、纳米碳酸钙、水、减水剂; 硅灰与水泥的重量比为10-20:100; 矿渣与水泥的重量比为1-20:100; 粉煤灰与水泥的重量比为5-20:100 ; 石英粉与水泥的重量比为30-38:100; 石英砂与水泥的重量比为80-150:100 ; 钢纤维的体积掺量为混凝土总体积的2.0%-4% ; 纳米碳酸钙与水泥的重量比为0.1-5:100 ; 水胶比为0.15-0.22; 减水剂与水泥的重量比为0.5-4:100。
2.根据权利要求1所述的混凝土预制板,其特征在于:在所述第一混凝土板的至少一个侧面上设有第一契合部,所述第一契合部为凹槽,与之对应,在所述第二混凝土板的至少一个侧面上设有用于与第一契合部相互契合的第二契合部,所述第二契合部为与该凹槽相匹配的凸起。
3.根据权利要求1所述的混凝土预制板,其特征在于:所述第一焊接部为钢板,与之对应,所述第二焊接部也为钢板;或者是所述第一焊接部为钢筋,与之对应,所述第二焊接部也为钢筋。
4.根据权利要求1所述的混凝土预制板,其特征在于:所述的水泥的铝酸三钙含量不大于8% ;所述的娃灰为球形颗粒,粒径在0.1μηι-0.2μηι之间;所述的粉煤灰为一级粉煤灰,粒径小于45μπι的颗粒占90%以上;所述的石英粉的二氧化硅含量>95%,平均粒径为45μπι的类球形颗粒;所述的石英砂的二氧化娃含量>95%,粒径在0.4mm-l.3mm之间;所述的纳米碳酸钙的粒径在5_80nm之间;所述减水剂为低引气高性能减水剂,减水率大于35 %,含气量小于2%;所述的钢纤维为镀铜高强纤维,抗拉强度大于2000MPa。
5.根据权利要求1所述的混凝土预制板,其特征在于:所述的钢纤维分为第一钢纤维和第二钢纤维两种,第一钢纤维的直径为0.12mm-0.16mm,长为6mm-8mm,体积掺量为混凝土总体积的0.5%_1.5% ;第二钢纤维的直径为0.18mm-0.22mm,长为12mm-14mm,体积掺量为混凝土总体积的1.5 % -2.5 %。
6.根据权利要求1所述的混凝土预制板,其特征在于:所述水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣的总重量与石英砂的重量比为0.8-1.5。
7.—种根据权利要求1所述的混凝土预制板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: 1)准备好模具,所述模具的模腔的形状大小与第一混凝土板或第二混凝土板的形状大小相互匹配; 2)在模具中预留孔洞; 3)在模具中绑扎钢筋网架; 4)在模具中预埋焊接件; 5)往模具中浇筑混凝土并振捣密实; 6)经终凝后,采用高温蒸汽养护,养护温度为70-90°C,时间为48-72小时,得到混凝土预制板。
8.根据权利要求7所述的混凝土预制板的制备方法,其特征在于,在步骤5)中,所述混凝土为一种超高韧性混凝土,其制备方法包括如下步骤: 1)按照权利要求1所述的配方配比准备好原料; 2)先分别将配方量的水泥、硅灰、粉煤灰、矿渣、石英粉、石英砂、纳米碳酸钙、减水剂、钢纤维加入搅拌装置中进行搅拌,搅拌均匀后,再加入配方量的水进行搅拌流化,控制搅拌速度在20-48r/min,搅拌时间4-8min,即可得到超高韧性混凝土。
9.一种采用权利要求2所述的混凝土预制板对桥梁加固的方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)将预制好的第一混凝土板和第二混凝土板分别吊装于已清洁干净的钢桥面板上;将第一混凝土板和第二混凝土板以交替间隔的方式铺设,确保相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一契合部与第二契合部相互契合,确保相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一焊接部与第二焊接部相互搭接; 2)分别在第一混凝土板和第二混凝土板的通孔中以植筋、焊接剪力钉或打膨胀螺栓的方式与钢桥面板连接; 3)分别对相邻的第一混凝土板和第二混凝土板之间的第一焊接部与第二焊接部进行焊接; 4)分别对通孔以及混凝土板之间的接缝位置灌注高强砂浆,保证所有缝隙均被填满密实; 5)养护高强砂浆。
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