CN104924449A - 一种桥梁用空心板梁的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种桥梁用空心板梁的制备方法，以玄武岩纤维筋笼代替钢筋笼作为空心板梁的骨架，解决了钢筋腐蚀的问题，同时提高了空心板梁的机械力学性能、物理性能以及高温稳定性能；本发明采用玄武岩纤维连接环将玄武岩纤维筋连接成一个立体的玄武岩纤维筋笼骨架，且玄武岩纤维连接件不变形，不塌空，结构简单，方便快捷，不用绑扎或焊接，不用引入第二种材料制成的连接件，从而提高了玄武岩纤维筋笼的实用性，提高了空心板梁的使用性能和使用寿命。

Description

一种桥梁用空心板梁的制备方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种桥梁用空心板梁的制备方法。
背景技术
空心板梁是桥梁工程中多种类型桥跨结构的一种，采用专用模具，以钢筋笼为骨架，浇筑混凝土制成，内部为空芯结构，以充分减少空心板梁的自重。钢筋笼由若干根钢筋捆扎或焊接而成，钢筋一般为普通碳钢，耐酸耐碱程度一般，使用较长时间后，会逐渐腐蚀，导致钢筋的力学性能逐渐降低，逐渐失去骨架的功能，产生的锈蚀产物积存在钢筋与混凝土的连接处，破坏了钢筋与混凝土之间的紧密连接，从而降低了空心板梁的强度等使用性能，给桥梁的安全使用带来严重威胁，同时也降低了空心板梁的使用寿命。
玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维在许多方面都表现出优异的性能：1化学性能，玄武岩纤维含有K2O、MgO和TiO2，使得玄武岩纤维具有比无碱玻璃纤维更好的耐酸性、耐碱性和耐水能力；2.物理性能，玄武岩属于难熔矿石，熔化温度在1500℃以上，烧结温度达1060℃，使得玄武岩纤维具有优异的耐高温和耐低温性能，普通玄武岩纤维的有效使用温度范围为-260℃～700℃，特种玄武岩纤维可达982℃，其使用温度范围大大超过其它类别纤维材料，玄武岩纤维的吸音系数大于玻璃纤维等其它纤维，是一种理想的隔音材料，玄武岩纤维还具有优良的绝热性能和电绝缘性能，是一种理想的保温材料和电绝缘电子材料；3.机械力学性能，玄武岩纤维的抗拉强度与无碱玻璃纤维及碳纤维相当，其弹性模量是无碱玻璃纤维的1.5倍，是高强S玻璃纤维的1.9倍，从综合机械力学性能来看，玄武岩纤维是介于碳纤维与玻璃纤维之间的一种纤维，远远优于聚丙烯等化纤和木纤，是一种理想的复合材料加强纤维；4玄武岩纤维还具有优异的高温稳定性，随着温度升高，其各项力学性能、物理和化学性能的下降幅度均小于无碱玻璃纤维。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。
因此，如何充分利用玄武岩纤维的优良性能提高空心板梁的使用性能和使用寿命是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种桥梁用空心板梁的制备方法，该制备方法制备的空心板梁以玄武岩纤维筋代替钢筋，充分利用玄武岩纤维的优良性能，不仅能够解决钢筋腐蚀的问题，还能够提高空心板梁的强度等性能，从而能够提高空心板梁的使用性能和使用寿命。
为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种桥梁用空心板梁的制备方法，包括以下步骤：
1)采用若干个玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼；
2)安装外模板和芯模板，并在所述外模板和芯模板上涂抹脱模剂，然后将所述步骤1)得到的玄武岩纤维筋笼放置在所述外模板与芯模板之间的空腔内；
3)往所述空腔内浇筑混凝土；
4)养护所述混凝土；
5)拆除所述外模板和芯模板，得到空心板梁。
优选的，所述步骤1)具体为将玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纺纱，再将玄武岩纤维纺纱加工成具有网状结构的玄武岩纤维棒状织物，然后在玄武岩纤维棒状织物中充填热固性树脂粉末，然后将充填有热固性树脂粉末的玄武岩纤维棒状织物放置在模具内加热成型，得到玄武岩纤维筋，采用玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼。
优选的，所述武岩纤维中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为60％～70％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为30％～40％。
优选的，质量百分比70％～80％的所述热固性树脂粉末的粒度大于等于325目。
优选的，所述热固性树脂粉末为环氧树脂或酚醛树脂。
优选的，所述加热成型过程中保温温度为220℃～260℃，保温时间为20min～40min。
优选的，所述玄武岩纤维筋的直径为5mm～20mm，相邻两根所述玄武岩纤维筋之间的距离为30mm～60mm，相邻两个所述玄武岩纤维连接环之间的距离为30mm～60mm。
优选的，所述步骤2)中涂抹脱模剂后在外模板内表面和/或芯模板外表面铺设若干层玄武岩纤维布。
优选的，所述玄武岩纤维布铺设2层。
优选的，所述步骤3)混凝土中含有玄武岩纤维短切纱，所述玄武岩纤维短切纱的长度为5mm～20mm，所述混凝土中玄武岩纤维短切纱的重量百分比为5％～20％。
与现有技术相比，本发明提供了一种桥梁用空心板梁的制备方法，以玄武岩纤维筋笼代替钢筋笼作为空心板梁的骨架，由于玄武岩纤维筋由玄武岩纤维和粘结剂制成，因此，玄武岩纤维筋具有玄武岩纤维优良的化学性能，具有较强的耐酸性、耐碱性以及耐水性，长时间不易腐蚀，有效地解决了钢筋腐蚀的问题，从而提高了空心板梁的使用性能和使用寿命；由于玄武岩纤维还具有优良的机械力学性能、物理性能以及高温稳定性能，使得玄武岩纤维筋同样具有类似的优良性能，以玄武岩纤维筋笼作为空心板梁的骨架，在解决钢筋腐蚀的问题的基础上，可以进一步提高的空心板梁的机械力学性能、物理性能以及高温稳定性能，进一步提高空心板梁的综合性能，从而提高了空心板梁的使用性能和使用寿命；本发明采用若干个玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼，由于玄武岩纤维连接环与玄武岩纤维筋的材质相同，玄武岩纤维连接环可以充当空心板梁横向上的骨架，而玄武岩纤维筋可以充当空心板梁纵向上的骨架，二者结合形成一个立体的玄武岩纤维筋笼骨架，玄武岩纤维连接环具有较好的强度和刚度，不易变形，能够保证玄武岩纤维筋笼在浇筑混凝土等过程中不变形，不塌空，玄武岩纤维连接环结构简单，连接玄武岩纤维筋时方便快捷，不用绑扎或焊接，解决了玄武岩纤维筋无法像钢筋那样形成笼式结构的问题，不用引入第二种材料制成的连接件，从而提高了玄武岩纤维筋笼的实用性，提高了空心板梁的使用性能和使用寿命。
进一步的，本发明在涂抹脱模剂后在外模板内表面和/或芯模板外表面铺设若干层玄武岩纤维布，浇铸混凝土过程中混凝土会充分浸润玄武岩纤维布，混凝土固化后，玄武岩纤维布会嵌入式固定在空心板梁的表面。本发明采用在空心板梁的表层嵌入若干层玄武岩纤维布，可以提高空心板梁的抗弯强度等机械力学性能，提高空心板梁的表层耐腐蚀性能，有效地避免空心板梁表面出现裂缝，且能控制裂缝的延伸、扩展、分布及形状，从而提高了空心板梁的使用性能和使用寿命；本发明采用在浇铸混凝土前在外模板和/或内模板内铺设玄武岩纤维布，二者一次性一体成型，使得玄武岩纤维布以嵌入的方式固定在空心板梁的表层，提高了玄武岩纤维布与混凝土的连接，使得更能发挥玄武岩纤维布的机械力学性能等优良性能，从而提高了空心板梁的使用性能和使用寿命。
进一步的，本发明混凝土中含有玄武岩纤维短切纱，所述玄武岩纤维短切纱的长度为5mm～20mm，所述混凝土中玄武岩纤维短切纱的重量百分比为5％～20％，将玄武岩纤维短切纱合理地掺入混凝土中，可以在保留混凝土抗压强度高等优点的同时，大大增加混凝土的抗拉、抗冲击、耐磨、耐腐以及耐高温等性能，提高混凝土的使用寿命。本发明在改善空心板梁骨架的性能和使用寿命的同时，进一步改善基体材料混凝土的性能和使用寿命，二者相结合，从而整体上提高了空心板梁的使用性能和使用寿命。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。
一种桥梁用空心板梁的制备方法，包括以下步骤：
1)采用若干个玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼；
2)安装外模板和芯模板，并在所述外模板和芯模板上涂抹脱模剂，然后将所述步骤1)得到的玄武岩纤维筋笼放置在所述外模板与芯模板之间的空腔内；
3)往所述空腔内浇筑混凝土；
4)养护所述混凝土；
5)拆除所述外模板和芯模板，得到空心板梁。
本发明提供了一种桥梁用空心板梁的制备方法，以玄武岩纤维筋笼代替钢筋笼作为空心板梁的骨架，由于玄武岩纤维筋由玄武岩纤维和粘结剂制成，因此，玄武岩纤维筋具有玄武岩纤维优良的化学性能，具有较强的耐酸性、耐碱性以及耐水性，长时间不易腐蚀，有效地解决了钢筋腐蚀的问题，从而提高了空心板梁的使用性能和使用寿命；由于玄武岩纤维还具有优良的机械力学性能、物理性能以及高温稳定性能，使得玄武岩纤维筋同样具有类似的优良性能，以玄武岩纤维筋笼作为空心板梁的骨架，在解决钢筋腐蚀的问题的基础上，可以进一步提高的空心板梁的机械力学性能、物理性能以及高温稳定性能，进一步提高空心板梁的综合性能，从而提高了空心板梁的使用性能和使用寿命；本发明采用若干个玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼，由于玄武岩纤维连接环与玄武岩纤维筋的材质相同，玄武岩纤维连接环可以充当空心板梁横向上的骨架，而玄武岩纤维筋可以充当空心板梁纵向上的骨架，二者结合形成一个立体的玄武岩纤维筋笼骨架，玄武岩纤维连接环具有较好的强度和刚度，不易变形，能够保证玄武岩纤维筋笼在浇筑混凝土等过程中不变形，不塌空，玄武岩纤维连接环结构简单，连接玄武岩纤维筋时方便快捷，不用绑扎或焊接，解决了玄武岩纤维筋无法像钢筋那样形成笼式结构的问题，不用引入第二种材料制成的连接件，从而提高了玄武岩纤维筋笼的实用性，提高了空心板梁的使用性能和使用寿命。
为了进一步发挥玄武岩纤维的优良性能，提高空心板梁的使用性能和使用寿命，本发明中，上述步骤1)具体为:
1)将玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纺纱，再将玄武岩纤维纺纱加工成具有网状结构的玄武岩纤维棒状织物；
2)然后在玄武岩纤维棒状织物中充填热固性树脂粉末；
3)在模具内喷涂脱模剂，然后将充填有热固性树脂粉末的玄武岩纤维棒状织物放置在模具内加热成型，得到玄武岩纤维筋；
4)采用若干个玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼。
本发明先将玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，再将玄武岩纱线加工成具有网状结构的玄武岩纤维棒状织物，虽然原料仍然为玄武岩纤维，但在制筋前对其进行了预处理，将松散的、相互之间没有连接的玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，再将玄武岩纤维纱线加工成具有一定形状的、立体的、多层网状结构的玄武岩纤维棒状织物，使得玄武岩纤维之间相互连接，制得的玄武岩纤维棒状织物能够充当玄武岩纤维筋的骨架，提高了玄武岩纤维筋的机械力学性能，尤其是强度，更适于作为结构件使用；本发明先将固态的、粉末状的热固性树脂填充在玄武岩纤维棒状织物的中空网格内，粉末状的热固性树脂可以进入细小的网格，能够将所有的网格填满，使得液态的热固性树脂可以充分浸润玄武岩纤维棒状织物，热固性树脂在固化后，由于分子间交联，形成网状结构，因此刚性大、硬度高、耐温高、不易燃、制品尺寸稳定性好，将热固性树脂与玄武岩纤维棒状织物的优良性能结合起来，使得产出的玄武岩纤维筋同样具有优良的性能，提高空心板梁的使用性能和使用寿命。
在纤维制品中，纤维的直径对纤维制品的机械力学性能、化学性能、物理性能以及高温稳定性能具有重要的影响，一般说来，直径越小，纤维制品的各项性能越好，各项性能之间越均衡。为提高玄武岩纤维筋的综合性能，本发明大量使用超细玄武岩纤维作为原料，上述玄武岩纤维中直径为0.6微米～0.9微米的玄武岩纤维的质量百分比为60％～70％，直径为3微米～5微米的玄武岩纤维的质量百分比为30％～40％。
在加热成型所用模具内表面喷涂2～3层脱模剂，便于后面工序进行玄武岩纤维筋与加热模具的脱模分离，脱模剂优选为硅质脱模剂，更优选为硅油。脱模剂为市售商品。
为使热固性树脂粉末充分填充网状的玄武岩纤维棒状织物，应合理控制热固性树脂粉末的粒度大小，本发明中，质量百分比70％～80％的热固性树脂粉末的粒度大于等于325目。热固性树脂粉末为环氧树脂或酚醛树脂。热固性树脂粉末为市售商品。
本发明中模具具有两项功能，一是加热功能，将热固性树脂粉末加热熔化成液体；二是模具功能，在加热、保温以及冷却固化过程中，充当玄武岩纤维棒状织物和热固性树脂液体的模具。加热方式可以是电解热，也可以是热源间接加热。当热固性树脂粉末完全熔化成液体后，应当对热固性树脂液体保温一段时间，优选的保温温度为220℃～260℃，保温时间为20min～40min。保温结束后，停止加热，热固性树脂液体自然冷却固化，得到玄武岩纤维筋。
本发明中，采用若干个玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼。玄武岩纤维连接环的外形为环状，可以为圆环状或方环状，具体形状以适应空心板梁的截面形状为准，环状中间的空腔形状应允许芯模板从其中穿过，环上开设有若干个允许玄武岩纤维筋从其中穿过的圆孔，其厚度为3mm～10mm。玄武岩纤维连接环的制备方法与上述的玄武岩纤维筋的制备方法类似：同样是先将玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，再将玄武岩纱线加工成具有网状结构的玄武岩纤维环状织物，将玄武岩纤维立体织物与热固性树脂的优良性能结合起来，使得产出的玄武岩纤维连接环同样具有优良的性能，提高空心板梁的使用性能和使用寿命。
为了进一步发挥玄武岩纤维的优良性能，提高空心板梁的使用性能和使用寿命，本发明中，玄武岩纤维筋的直径为5mm～20mm，优选为5mm～10mm；相邻两根玄武岩纤维筋之间的距离为30mm～60mm，优选为30mm～50mm；相邻两个玄武岩纤维连接环之间的距离为30mm～60mm，优选为30mm～50mm。
安装外模板和芯模板，并在外模板和芯模板上涂抹脱模剂，然后将玄武岩纤维筋笼放置在外模板与芯模板之间的空腔内。在外模板和芯模板上涂抹脱模剂，便于后面工序进行空心板梁与外模板和芯模板的脱模分离，脱模剂优选为硅质脱模剂，更优选为硅油。脱模剂为市售商品。
养护上述混凝土。然后，拆除外模板和芯模板，得到空心板梁。
为了进一步发挥玄武岩纤维的优良性能，提高空心板梁的使用性能和使用寿命，本发明在涂抹脱模剂后在外模板内表面和/或芯模板外表面铺设若干层玄武岩纤维布，浇铸混凝土过程中混凝土会充分浸润玄武岩纤维布，混凝土固化后，玄武岩纤维布会嵌入式固定在空心板梁的表面。本发明采用在空心板梁的表层嵌入若干层玄武岩纤维布，可以提高空心板梁的抗弯强度等机械力学性能，提高空心板梁的表层耐腐蚀性能，有效地避免空心板梁表面出现裂缝，且能控制裂缝的延伸、扩展、分布及形状，从而提高了空心板梁的使用性能和使用寿命；本发明采用在浇铸混凝土前在外模板和/或内模板内铺设玄武岩纤维布，二者一次性一体成型，使得玄武岩纤维布以嵌入的方式固定在空心板梁的表层，提高了玄武岩纤维布与混凝土的连接，使得更能发挥玄武岩纤维布的机械力学性能等优良性能，从而提高了空心板梁的使用性能和使用寿命。优选的，玄武岩纤维布铺设2层。
为了进一步发挥玄武岩纤维的优良性能，提高空心板梁的使用性能和使用寿命，本发明混凝土中含有玄武岩纤维短切纱，玄武岩纤维短切纱的长度为5mm～20mm，混凝土中玄武岩纤维短切纱的重量百分比为5％～20％，将玄武岩纤维短切纱合理地掺入混凝土中，可以在保留混凝土抗压强度高等优点的同时，大大增加混凝土的抗拉、抗冲击、耐磨、耐腐以及耐高温等性能，提高混凝土的使用寿命。本发明在改善空心板梁骨架的性能和使用寿命的同时，进一步改善基体材料混凝土的性能和使用寿命，二者相结合，从而整体上提高了空心板梁的使用性能和使用寿命。
本发明未详细说明的技术及装置均为现有技术，不再赘述。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的桥梁用空心板梁的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
1)控制原料中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为60％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为40％，将上述玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，然后将玄武岩纱线加工成具有网状结构的玄武岩纤维棒状织物；在模具内表面喷涂硅油，将上述玄武岩纤维棒状织物放置在模具内；然后往玄武岩纤维棒状织物内填充环氧树脂粉末，其中质量百分比70％的环氧树脂粉末的粒度大于等于325目；模具开始加热，将环氧树脂粉末熔化成液体，然后对环氧树脂液体进行保温，保温温度为220℃，保温时间为20min；保温结束后，模具停止加热，环氧树脂液体自然冷却固化，然后拆除模具，得到玄武岩纤维筋，控制玄武岩纤维筋的直径为5mm。
对本实施例得到玄武岩纤维筋进行性能检测，结果见表1。
2)控制原料中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为60％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为40％，将上述玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，然后将玄武岩纱线加工成具有网状结构的玄武岩纤维环状织物，然后采用与步骤1)中相同的工艺步骤及工艺参数，制得玄武岩纤维连接环，控制玄武岩纤维连接环的厚度为3mm。
3)采用玄武岩纤维连接环将玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼，控制相邻两根玄武岩纤维筋之间的距离为30mm，相邻两个玄武岩纤维连接环之间的距离为30mm。
4)安装外模板和芯模板，并在外模板和芯模板上涂抹硅油，在外模板内表面和芯模板外表面铺设2层玄武岩纤维布，然后将步骤3)得到的玄武岩纤维筋笼放置在外模板与芯模板之间的空腔内。
5)往上述空腔内浇筑混凝土，混凝土中含有玄武岩纤维短切纱，玄武岩纤维短切纱的长度为5mm，混凝土中玄武岩纤维短切纱的重量百分比为5％。
6)养护混凝土。
7)拆除外模板和芯模板，得到空心板梁。
实施例2
1)控制原料中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为65％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为35％，将上述玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，然后将玄武岩纱线加工成具有网状结构的玄武岩纤维棒状织物；在模具内表面喷涂硅油，将上述玄武岩纤维棒状织物放置在模具内；然后往玄武岩纤维棒状织物内填充酚醛树脂粉末，其中质量百分比75％的环氧树脂粉末的粒度大于等于325目；模具开始加热，将酚醛树脂粉末熔化成液体，然后对酚醛树脂液体进行保温，保温温度为240℃，保温时间为30min；保温结束后，模具停止加热，酚醛树脂液体自然冷却固化，然后拆除模具，得到玄武岩纤维筋，控制玄武岩纤维筋的直径为10mm。
对本实施例得到玄武岩纤维筋进行性能检测，结果见表1。
2)控制原料中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为65％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为35％，将上述玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，然后将玄武岩纱线加工成具有网状结构的玄武岩纤维环状织物，然后采用与步骤1)中相同的工艺步骤及工艺参数，制得玄武岩纤维连接环，控制玄武岩纤维连接环的厚度为5mm。
3)采用玄武岩纤维连接环将玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼，控制相邻两根玄武岩纤维筋之间的距离为45mm，相邻两个玄武岩纤维连接环之间的距离为45mm。
4)安装外模板和芯模板，并在外模板和芯模板上涂抹硅油，在外模板内表面和芯模板外表面铺设2层玄武岩纤维布，然后将步骤3)得到的玄武岩纤维筋笼放置在外模板与芯模板之间的空腔内。
5)往上述空腔内浇筑混凝土，混凝土中含有玄武岩纤维短切纱，玄武岩纤维短切纱的长度为10mm，混凝土中玄武岩纤维短切纱的重量百分比为15％。
6)养护混凝土。
7)拆除外模板和芯模板，得到空心板梁。
实施例3
1)控制原料中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为70％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为30％，将上述玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，然后将玄武岩纱线加工成具有网状结构的玄武岩纤维棒状织物；在模具内表面喷涂硅油，将上述玄武岩纤维棒状织物放置在模具内；然后往玄武岩纤维棒状织物内填充环氧树脂粉末，其中质量百分比80％的环氧树脂粉末的粒度大于等于325目；模具开始加热，将环氧树脂粉末熔化成液体，然后对环氧树脂液体进行保温，保温温度为260℃，保温时间为40min；保温结束后，模具停止加热，环氧树脂液体自然冷却固化，然后拆除模具，得到玄武岩纤维筋，控制玄武岩纤维筋的直径为15mm。
对本实施例得到玄武岩纤维筋进行性能检测，结果见表1。
2)控制原料中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为70％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为30％，将上述玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纱线，然后将玄武岩纱线加工成具有网状结构的玄武岩纤维环状织物，然后采用与步骤1)中相同的工艺步骤及工艺参数，制得玄武岩纤维连接环，控制玄武岩纤维连接环的厚度为10mm。
3)采用玄武岩纤维连接环将玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼，控制相邻两根玄武岩纤维筋之间的距离为60mm，相邻两个玄武岩纤维连接环之间的距离为60mm。
4)安装外模板和芯模板，并在外模板和芯模板上涂抹硅油，在外模板内表面和芯模板外表面铺设2层玄武岩纤维布，然后将步骤3)得到的玄武岩纤维筋笼放置在外模板与芯模板之间的空腔内。
5)往上述空腔内浇筑混凝土，混凝土中含有玄武岩纤维短切纱，玄武岩纤维短切纱的长度为20mm，混凝土中玄武岩纤维短切纱的重量百分比为20％。
6)养护混凝土。
7)拆除外模板和芯模板，得到空心板梁。
表1本发明各实施例得到的玄武岩纤维筋的性能数据
实施例 密度(g/cm3) 抗拉强度(MPa) 弹性模量(GPa) 弯曲强度(MPa)
实施例1 1.93 1100 51 700
实施例2 1.97 1250 60 760
实施例3 1.95 1400 73 850
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对于这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种桥梁用空心板梁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采用若干个玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼；
2)安装外模板和芯模板，并在所述外模板和芯模板上涂抹脱模剂，然后将所述步骤1)得到的玄武岩纤维筋笼放置在所述外模板与芯模板之间的空腔内；
3)往所述空腔内浇筑混凝土；
4)养护所述混凝土；
5)拆除所述外模板和芯模板，得到空心板梁。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)具体为将玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纺纱，再将玄武岩纤维纺纱加工成具有网状结构的玄武岩纤维棒状织物，然后在玄武岩纤维棒状织物中充填热固性树脂粉末，然后将充填有热固性树脂粉末的玄武岩纤维棒状织物放置在模具内加热成型，得到玄武岩纤维筋，采用玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述武岩纤维中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为60％～70％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为30％～40％。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，质量百分比70％～80％的所述热固性树脂粉末的粒度大于等于325目。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂粉末为环氧树脂或酚醛树脂。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述加热成型过程中保温温度为220℃～260℃，保温时间为20min～40min。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述玄武岩纤维筋的直径为5mm～20mm，相邻两根所述玄武岩纤维筋之间的距离为30mm～60mm，相邻两个所述玄武岩纤维连接环之间的距离为30mm～60mm。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中涂抹脱模剂后在外模板内表面和/或芯模板外表面铺设若干层玄武岩纤维布。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述玄武岩纤维布铺设2层。
10.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)混凝土中含有玄武岩纤维短切纱，所述玄武岩纤维短切纱的长度为5mm～20mm，所述混凝土中玄武岩纤维短切纱的重量百分比为5％～20％。
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