CN105937205A - 一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构及其施工方法，它主要是解决活性粉末混凝土表面与铺装磨耗层之间的粘结力和抗滑移能力等技术问题。其技术方案要点是：它包括活性粉末混凝土基层（1）、活性粉末混凝土基层（1）中钢纤维露出表面形成的钢纤维外层（2）、活性粉末混凝土基层（1）表面的凹凸结构层（3）、粘结层（4）、磨耗层（5）；其中钢纤维的一端固定在活性粉末混凝土基层（1）内，另一端裸露在活性粉末混凝土基层（1）表面之上，被粘结层（4）和磨耗层（5）固结；活性粉末混凝土基层（1）表面进行连续抛丸工艺或喷砂工艺形成钢纤维外层（2）和凹凸结构层（3）。
Description
技术领域
本发明涉及活性粉末混凝土表面抗滑移，特别是涉及一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构。
背景技术
活性粉末混凝土是近年来迅速发展起来的一种型新混凝土材料，活性粉末混凝土因抗压强度高，超高韧性，且耐久性优越的优点，成功应用于重要桥梁永久桥面结构。为保护该结构不受车辆荷载直接机械损伤，在活性粉末混凝土上表面铺装AC或SMA等材料磨耗层。可方便快速更换表面是磨耗层的突出特点。为提高活性粉末混凝土表面与铺装磨耗层之间的粘结力和抗滑移能力，通常采用在活性粉末混凝土表面刻槽，深度3mm～4mm，宽度3mm～5mm，间距7mm～10mm，增加粘结力和抗滑移水平，效果良好。
但此种方法也存在以下问题：
1、刻槽深度3mm-4mm，将活性粉末混凝土结构破坏，降低了钢筋的保护厚度，同一厚度的活性粉末混凝土的抗折能力也会相应下降，虽可通过增加活性粉末混凝土厚度弥补，但明显增加钢桥自重，提高工程造价。
2、刻槽在第二次铺装，更换旧铺装层时，要重新刻槽或对原刻槽进行清理，存在进一步破坏表层结构，增加结构钢筋防腐风险。
发明内容
本发明是针对活性粉末混凝土表面与铺装磨耗层之间存在的问题，应用全新的设计理念和方法，设计了一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构。
本发明的目的是提供一种抗滑移性能和界面抗剪性能好的活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构及其施工方法。
本发明解决其技术问题采用的方案是：本发明包括活性粉末混凝土基层1、活性粉末混凝土基层1中钢纤维露出表面形成的钢纤维外层2、活性粉末混凝土基层1表面的凹凸结构层3、粘结层4、磨耗层5；其中钢纤维的一端固定在活性粉末混凝土基层1内，另一端裸露在活性粉末混凝土基层1表面之上，被粘结层4和磨耗层5固结；活性粉末混凝土基层1表面进行连续抛丸工艺或喷砂工艺形成钢纤维外层2和凹凸结构层3，增强活性粉末混凝土基层1表面与粘结层4及以上磨耗层5之间的抗滑移能力。
本发明为增加活性粉末混凝土与粘结层4之间粘结力，设置钢纤维一端固结在活性粉末混凝土基层1内，其固结长度为0.5mm ～12.5mm，另一端外露在活性粉末混凝土基层1表面之上的长度为0.5mm-12.5mm。
本发明钢纤维的横截面包括圆形、三角形和四边形等多边形，其直径为0.1mm～1.2mm或外轮廓周长为0.3mm～3.6mm。
本发明为保证稳定的粘结效果，钢纤维在100mm×100mm面积范围内外露的数量为1500根～3500根。
本发明为更好的增加抗剪能力，活性粉末混凝土基层1表面凹凸结构层3的深度为0.05mm～0.8 mm，可呈不规则分布。
本发明的活性粉末混凝土基层1表面的钢纤维外层2和凹凸结构层3采用连续抛丸工艺，钢丸直径为0.2mm～3mm，抛丸机移动速度为0.01m/s～0.25m/s。
本发明的活性粉末混凝土基层1表面的钢纤维外层2和凹凸结构层3采用连续喷砂工艺，砂粒直径0.1mm～3mm，喷砂机移动速度为0.02m/s～0.3m/s。
本发明的磨耗层采用沥青混合料AC(Asphalt Concrete)或SMA（Stone Mastic Asphalt），Superpave，Novachip，厚度为10mm～35mm。
本发明的磨耗层采用聚合物混凝土TPO（Thin Polymer Overlay），厚度为6mm～25mm。
本发明采用简化工艺时，可以直接通过钢纤维外层2和凹凸结构层3嵌入磨耗层5中，增强抗滑移性能。
本发明首先通过在活性粉末混凝土基层（1）表面进行连续抛丸工艺或喷砂工艺形成钢纤维外层（2）和凹凸结构层（3），然后，在活性粉末混凝土基层（1）上部的钢纤维外层（2）上设置磨耗层（5），使钢纤维外层（2）的钢纤维完全与磨耗层（5）结合在一起形成整体结构；通过钢纤维一端固结在活性粉末混凝土中，另一端固结在磨耗层中增加界面粘结力，活性粉末混凝土表面不规则，凹凸结构增加界面强度，阻止磨耗层与基层界面的滑移，从而在活性粉末混凝土表面与磨耗层之间形成了牢固的抗滑移性能及界面抗剪性能。
本发明的有益效果是：通过钢纤维一端固结在活性粉末混凝土中，另一端固结在磨耗层中增加界面粘结力，活性粉末混凝土表面不规则，凹凸结构增加界面抗剪能力，阻止磨耗层在基层界面的滑移。获得优越的抗滑移性能及界面抗剪性能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的局部结构示意图；
图3是本发明的凹凸结构层示意图。
图中：1-活性粉末混凝土基层、2-钢纤维外层、3-凹凸结构层、4-粘结层、5-磨耗层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，本发明包括活性粉末混凝土基层1、活性粉末混凝土基层1中钢纤维漏出表面形成的钢纤维外层2、活性粉末混凝土基层1表面的凹凸结构层3、粘结层4、磨耗层5；其中钢纤维的一端固定在活性粉末混凝土基层1内，另一端裸露在活性粉末混凝土基层1表面之上，被粘结层4和磨耗层5固结；活性粉末混凝土基层1表面进行连续抛丸工艺或喷砂工艺形成钢纤维外层2和凹凸结构层3，增强活性粉末混凝土基层1表面与粘结层4及以上磨耗层5之间的抗滑移能力。参阅图1至图3。
实施例2，本发明在浇筑活性粉末混凝土基层并蒸养后，经抛丸工艺处理，钢纤维一端固结在活性粉末混凝土基层1内，其固结长度为0.5mm ～12.5mm，另一端外露在活性粉末混凝土基层1表面之上的长度为0.5mm-12.5mm。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例3，本发明钢纤维的横截面包括圆形、三角形和四边形等多边形，其直径为0.1mm～1.2mm或外轮廓周长为0.3mm～3.6mm。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例4，本发明为保证稳定的粘结效果，钢纤维在100mm×100mm面积范围内外露的数量为1500根～3500根。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例5，本发明为提高界面抗滑能力，阻止铺装层滑移，活性粉末混凝土基层1表面凹凸结构层3的深度为0.05mm～0.8 mm，可呈不规则分布。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例6，本发明的活性粉末混凝土基层1表面的钢纤维外层2和凹凸结构层3采用连续抛丸工艺，钢丸直径为0.2mm～3mm，抛丸机移动速度为0.01m/s～0.25m/s；最好采用钢丸直径为0.5mm～1.5mm，抛丸机移动速度为0.09m/s，连续抛丸工艺获得活性粉末混凝土基层1表面外露钢纤维外层2和凹凸不规则粗糙面。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例7，本发明的活性粉末混凝土基层1表面的钢纤维外层2和凹凸结构层3采用连续喷砂工艺，砂粒直径0.1mm～3mm，喷砂机移动速度为0.02m/s～0.3m/s；最好采用砂料直径为0.6mm～2mm，喷砂机前进速度为0.06m/s，连续喷砂工艺获得活性粉末混凝土基层1表面外露钢纤维外层2和凹凸面。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例8，本发明采用在活性粉末混凝土基层1上表面铺设磨耗层5，其上铺装厚度为35mm的SMA作为磨耗层，所述磨耗层还可采用沥青混合料AC(Asphalt Concrete)、SMA（Stone Mastic Asphalt）、Superpave和Novachip等中的一种或2种以上任意组合。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例9，本发明采用在活性粉末混凝土基层1上表面设磨耗层5，粘结层其在上铺装厚度为7mm的聚合物混凝土TPO（Thin Polymer Overlay）作为磨耗层。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例10，本发明采用活性粉末混凝土基层1面上，直接铺设35cm的SMA作为磨耗层。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
实施例11，本发明采用活性粉末混凝土基层1上表面不设粘结层4，直接铺装7mm的聚合物混凝土TPO作为磨耗层5。参阅图1至图3，其余同上述实施例。
Claims (10)
1.一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：它包括活性粉末混凝土基层（1）、活性粉末混凝土基层（1）中钢纤维露出表面形成的钢纤维外层（2）、活性粉末混凝土基层（1）表面的凹凸结构层（3）、粘结层（4）、磨耗层（5）；其中钢纤维的一端固定在活性粉末混凝土基层（1）内，另一端裸露在活性粉末混凝土基层（1）表面之上，被粘结层（4）和磨耗层（5）固结；活性粉末混凝土基层（1）表面进行连续抛丸工艺或喷砂工艺形成钢纤维外层（2）和凹凸结构层（3），增强活性粉末混凝土基层（1）表面与粘结层（4）及以上磨耗层（5）之间的抗滑移能力。
2.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：所述钢纤维一端固结在活性粉末混凝土基层（1）内，其固结长度为0.5mm ～12.5mm，另一端外露在活性粉末混凝土基层（1）表面之上的长度为0.5mm-12.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：所述钢纤维的横截面包括圆形、三角形和四边形，其直径为0.1mm～1.2mm或外轮廓周长为0.3mm～3.6mm。
4.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：所述钢纤维在100mm×100mm面积范围内外露的数量为1500根～3500根。
5.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：所述活性粉末混凝土基层（1）表面凹凸结构层（3）的深度为0.05mm～0.8 mm。
6.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：所述活性粉末混凝土基层（1）表面的钢纤维外层（2）和凹凸结构层（3）采用连续抛丸工艺，钢丸直径为0.2mm～3mm，抛丸机移动速度为0.01m/s～0.25m/s。
7.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：所述活性粉末混凝土基层（1）表面的钢纤维外层（2）和凹凸结构层（3）采用连续喷砂工艺，砂粒直径为0.1mm～3mm，喷砂机移动速度为0.02m/s～0.3m/s。
8.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：磨耗层采用沥青混合料，厚度为10mm～35mm。
9.根据权利要求1所述的一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间的抗滑移结构，其特征是：磨耗层采用聚合物混凝土TPO，厚度为6mm～25mm。
10.一种活性粉末混凝土表面与磨耗层之间抗滑移结构的施工方法，其特征是：首先通过在活性粉末混凝土基层（1）表面进行连续抛丸工艺或喷砂工艺形成钢纤维外层（2）和凹凸结构层（3），然后，在活性粉末混凝土基层（1）上部的钢纤维外层（2）上设置磨耗层（5），使钢纤维外层（2）的钢纤维完全与磨耗层（5）结合在一起形成整体结构；通过钢纤维一端固结在活性粉末混凝土中，另一端固结在磨耗层中增加界面强度，活性粉末混凝土表面不规则，凹凸结构增加界面抗剪能力，阻止磨耗层与基层界面的滑移，从而在活性粉末混凝土表面与磨耗层之间形成了牢固的抗滑移性能及界面抗剪性能。
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