CN112921783A - 新型超高强度混凝土uhpc人行桥 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的新型超高强度混凝土UHPC人行桥，包括混凝土桥板，混凝土桥板与相邻混凝土桥板之间通过连接件固定连接，每个连接件上侧均设有桥面防护装置，每个混凝土桥板上侧均铺设鹅暖石层。本发明的优点在于：本发明所提供的新型超高强度混凝土UHPC人行桥，混凝土桥板的结构密实，混凝土桥板的毛细孔少，混凝土强度高，两个混凝土桥板的连接部位通过环形钢板连接，提高了混凝土桥板连接部位的强度，并且通过在桥面铺设鹅暖石层，在增强桥面的强度的同时，也能够防止一些不自觉的行人驾驶车辆在桥面行驶。
Description
技术领域
本发明涉及人行桥技术领域，尤其涉及新型超高强度混凝土UHPC人行桥。
背景技术
人行桥一般建造在车流量大、行人稠密的地段，或者建在河道、园林景观等地方。人行桥只允许行人通过，用于避免车流和人流平面相交时的冲突，保障人们安全的穿越。人行桥主要用于行人行走，承重要求不高，多为混凝土结构的桥板拼接而成。但是由于桥板拼接后会存在缝隙，使得两个桥板的连接部位承重能力较弱，桥体长时间使用后容易从连接部位出现损坏，然后延伸至整个桥体，减少桥体的使用寿命。并且，虽然人行桥的目的是为行人提供方便，但是常有一些不自觉的行人为图方便，会驾驶自行车或电动车辆从桥面行驶，对桥梁的使用以及行人的安全都造成不利的影响。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明采取的技术方案为：
新型超高强度混凝土UHPC人行桥，包括混凝土桥板，所述混凝土桥板与相邻混凝土桥板之间通过连接件固定连接，每个所述连接件上侧均设有桥面防护装置，每个所述混凝土桥板上侧均铺设鹅暖石层。
优选地，所述连接件为环形钢板，所述环形钢板套接固定在两个相邻混凝土桥板的连接部位。
优选地，所述桥面防护装置包括立柱，每个所述环形钢板上侧均固定连接一组平行设置的立柱，每个所述环形钢板与相邻的环形钢板上侧的立柱之间均设有防护网。
优选地，每个所述立柱两侧均固定连接一组吊环，每组所述吊环均与相邻的环形钢板上侧立柱的吊环对应设置，所述防护网通过吊绳固定连接在两组对应设置的吊环之间。
优选地，所述鹅暖石层上的鹅暖石大小不一且相互交错排布。、
优选地，所述所述混凝土桥板由超高性能混凝土(UHPC)制成。
优选地，所述超高性能混凝土的制备原料包括：
优选地，所述超高性能混凝土的制备原料包括：
更优选地，所述超高性能混凝土的制备原料还包括1-5份的聚乙烯醇。
在一种实施方式中，所述含氨基聚苯并咪唑按照中国授权专利CN101220163B中公开的类似方法予以制备，区别仅在于四氨略过量以获得略低的分子量和更多的活性氨基。具体为：
将1.082g 3，3’，4，4’-四氨基联苯和0.905g 5-氨基间苯二甲酸加入到20g含70-90wt％五氧化二磷的多聚磷酸中，氮气保护机械搅拌的条件下，先在150℃反应2小时后，190℃下再反应20小时，降温后倒入水中。先用氢氧化钠中和至弱酸性，再用碳酸氢钠中和至中性，过滤，将收集到的聚合物放入氨水中(氮气保护下)80℃搅拌12小时，过滤，样品洗至中性后，100℃真空干燥24小时，得到含氨基聚苯并咪唑。
在一种实施方式中，所述超高性能混凝土的制备方法包括以下步骤：
(1)按重量份将硅酸盐水泥、粉煤灰、膨胀剂、硅灰、石英砂、钢纤维、骨料加入混合器中，充分混合后，得混合料一；
(2)将减水剂加入水中，充分混合后，得混合料二；
(3)将含氨基聚苯并咪唑和任选地聚乙烯醇加入二甲基亚砜中，充分溶解后，得混合料三；
(4)将磺化聚苯和KH-560加入乙醇中，充分混合后，得混合料四；
(5)将上述混合料一、二、三、四充分混合，即得所述超高性能混凝土。
本发明的优点在于：
(1)本发明提供了新型超高性能混凝土，其通过配方调整，引入了含氨基聚苯并咪唑和磺化聚苯以及任选地聚乙烯醇，提高了体系交联度、固化速度以及强度，形成互穿网络结构，可以获得固化速度更快，强度更高的混凝土桥板；
(2)本发明所提供的新型超高强度混凝土UHPC人行桥，混凝土桥板的结构密实，混凝土桥板的毛细孔少，混凝土强度高。两个混凝土桥板的连接部位通过环形钢板连接，提高了混凝土桥板连接部位的强度。并且通过在桥面铺设鹅暖石层，在增强桥面的强度的同时，也能够防止一些不自觉的行人驾驶车辆在桥面行驶。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明的基本结构示意图；
图2是本发明的俯视图；
图3是立柱与防护网的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
实施例1-1
如图1-图3所示，本发明所提供的新型超高强度混凝土UHPC人行桥，包括混凝土桥板1，混凝土桥板1与相邻混凝土桥板1之间通过连接件固定连接，连接件为环形钢板3，环形钢板3套接固定在两个相邻混凝土桥板1的连接部位。环形钢板3能够增强两个混凝土桥板1连接部位的强度。每个连接件上侧均设有桥面防护装置，桥面防护装置包括立柱4，每个环形钢板3上侧均固定连接两个平行设置的方形的立柱4，每个环形钢板3与相邻的环形钢板3上侧的立柱4之间均设有防护网5。每个立柱4两侧均固定连接一组吊环6，每组吊环6为两个，分别固定在立柱4的上部和下部。每组吊环6均与相邻的环形钢板3上侧立柱4的吊环6平行设置，防护网5通过吊绳7绕接固定在两组对应设置的吊环6之间，从而对混凝土桥板1两侧起到防护的作用，并且绕接固定的防护网5在局部破损时，维修人员便于进行更换。每个混凝土桥板1上侧均铺设鹅暖石层2，鹅暖石层2上的鹅暖石大小不一且相互交错排布。鹅暖石层2能够增强桥面的强度；并且行人在鹅暖石层2行走时，鹅暖石层2能够对行人脚底起到按摩作用。同时，自行车及电动车辆不易在鹅暖石层2上行驶，能够避免一些不自觉的行人驾驶车辆在桥面行驶。
使用时，两个混凝土桥板1的连接部位通过环形钢板3连接，提高了混凝土桥板1连接部位的强度。并且通过在桥面铺设鹅暖石层2，在增强桥面的强度的同时，也能够防止一些不自觉的行人驾驶车辆在桥面行驶。
由新型超高性能混凝土制备用于上述UHPC人行桥的混凝土桥板1
本发明中，新型超高性能混凝土的制备原料如下：
硅酸盐水泥是杭州铭炜建筑材料有限公司生产的P.O 42.5硅酸盐水泥。
粉煤灰购自灵寿县创伟矿产品加工厂，325目，密度为1.9-2(kg/m3)。
膨胀剂购自山东金邦德新型建材有限公司，型号为uea。
硅灰购自上高县华硅矿业有限公司，200目。
石英砂购自宁波嘉和新材料科技有限公司，20～40目。
钢纤维购自四川东南星建材有限公司，直径0.15mm，长度15mm。
骨料为郑州景峰耐磨材料有限公司的铝矾土骨料，325目。
减水剂购自广东中联邦精细化工有限公司，型号B-3805。
含氨基聚苯并咪唑，按以下方法制备得到：
将1.082g 3，3’，4，4’-四氨基联苯和0.905g 5-氨基间苯二甲酸加入到20g含70-90wt％五氧化二磷的多聚磷酸中，氮气保护机械搅拌的条件下，先在150℃反应2小时后，190℃下再反应20小时，降温后倒入水中。先用氢氧化钠中和至弱酸性，再用碳酸氢钠中和至中性，过滤，将收集到的聚合物放入氨水中(氮气保护下)80℃搅拌12小时，过滤，样品洗至中性后，100℃真空干燥24小时，得到含氨基聚苯并咪唑。
磺化聚苯，具体制备方法为：将聚苯(对位聚笨(ppl)，购自温州瓯科氟塑有限公司)按1g:20ml的投料量加入到98％的浓硫酸中,在170℃回流15h，然后倒入丙酮与水的混合物中充分洗涤后，100℃真空干燥24小时，得到所述磺化聚苯。
聚乙烯醇购自日本可乐丽，型号为PVA117。
KH-560、水、二甲基亚砜、乙醇均购自阿拉丁试剂。
以下实施例中的份数均为重量份。
实施例2-1
混凝土桥板的制备方法，步骤如下：
(1)将100份硅酸盐水泥、50份粉煤灰、3份膨胀剂、10份硅灰、60份石英砂、30份钢纤维、60份骨料加入混合器中，以200r/min充分混合100秒后，得混合料一；
(2)将3份减水剂加入30份水中，充分混合后，得混合料二；
(3)将1份含氨基聚苯并咪唑加入5份二甲基亚砜中，充分溶解后，得混合料三；
(4)将1份磺化聚苯和1份KH-560加入10份乙醇中，充分混合后，得混合料四；
(5)将上述混合料一、二、三、四以200r/min在50℃下充分混合150秒后，即得所述超高性能混凝土；
(6)将所述超高性能混凝土装模、成型并脱模后，即得所述混凝土桥板。
实施例2-2
混凝土桥板的制备方法，步骤如下：
(1)将100份硅酸盐水泥、54份粉煤灰、7份膨胀剂、13份硅灰、77份石英砂、35份钢纤维、78份骨料加入混合器中，以200r/min充分混合100秒后，得混合料一；
(2)将6份减水剂加入65份水中，充分混合后，得混合料二；
(3)将3份含氨基聚苯并咪唑加入8份二甲基亚砜中，充分溶解后，得混合料三；
(4)将3份磺化聚苯和4份KH-560加入12份乙醇中，充分混合后，得混合料四；
(5)将上述混合料一、二、三、四以200r/min在50℃下充分混合150秒后，即得所述超高性能混凝土；
(6)将所述超高性能混凝土装模、成型并脱模后，即得所述混凝土桥板。
实施例2-3
混凝土桥板的制备方法，步骤如下：
(1)将100份硅酸盐水泥、54份粉煤灰、7份膨胀剂、13份硅灰、77份石英砂、35份钢纤维、78份骨料加入混合器中，以200r/min充分混合100秒后，得混合料一；
(2)将6份减水剂加入65份水中，充分混合后，得混合料二；
(3)将上述混合料一、二以200r/min在50℃下充分混合150秒后，即得所述超高性能混凝土；
(4)将所述超高性能混凝土装模、成型并脱模后，即得所述混凝土桥板。
实施例2-4
混凝土桥板的制备方法，步骤如下：
(1)将100份硅酸盐水泥、54份粉煤灰、7份膨胀剂、13份硅灰、77份石英砂、35份钢纤维、78份骨料加入混合器中，以200r/min充分混合100秒后，得混合料一；
(2)将6份减水剂加入65份水中，充分混合后，得混合料二；
(3)将3份磺化聚苯和4份KH-560加入12份乙醇中，充分混合后，得混合料三；
(4)将上述混合料一、二、三以200r/min在50℃下充分混合150秒后，即得所述超高性能混凝土；
(5)将所述超高性能混凝土装模、成型并脱模后，即得所述混凝土桥板。
实施例2-5
混凝土桥板的制备方法，步骤如下：
(1)将100份硅酸盐水泥、54份粉煤灰、7份膨胀剂、13份硅灰、77份石英砂、35份钢纤维、78份骨料加入混合器中，以200r/min在50℃下充分混合100秒后，得混合料一；
(2)将6份减水剂加入65份水中，充分混合后，得混合料二；
(3)将3份含氨基聚苯并咪唑加入8份二甲基亚砜中，充分溶解后，得混合料三；
(4)将上述混合料一、二、三以200r/min充分混合150秒后，即得所述超高性能混凝土；
(5)将所述超高性能混凝土装模、成型并脱模后，即得所述混凝土桥板。
实施例2-6
混凝土桥板的制备方法，步骤如下：
(1)将100份硅酸盐水泥、54份粉煤灰、7份膨胀剂、13份硅灰、77份石英砂、35份钢纤维、78份骨料加入混合器中，以200r/min充分混合100秒后，得混合料一；
(2)将6份减水剂加入65份水中，充分混合后，得混合料二；
(3)将3份含氨基聚苯并咪唑以及2份聚乙烯醇加入8份二甲基亚砜中，充分溶解后，得混合料三；
(4)将3份磺化聚苯和4份KH-560加入12份乙醇中，充分混合后，得混合料四；
(5)将上述混合料一、二、三、四以200r/min在50℃下充分混合150秒后，即得所述超高性能混凝土；
(6)将所述超高性能混凝土装模、成型并脱模后，即得所述混凝土桥板。
性能测试：
将上述实施例2-1至2-6所得的超高性能混凝土装模、成型并脱模后，制备成标准混凝土试块，然后进行性能试验，结果如下表。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.新型超高强度混凝土UHPC人行桥，包括混凝土桥板(1)，其特征在于：所述混凝土桥板(1)与相邻混凝土桥板(1)之间通过连接件固定连接，每个所述连接件上侧均设有桥面防护装置，每个所述混凝土桥板(1)上侧均铺设鹅暖石层(2)。
2.根据权利要求1所述的新型超高强度混凝土UHPC人行桥，其特征在于：所述连接件为环形钢板(3)，所述环形钢板(3)套接固定在两个相邻混凝土桥板(1)的连接部位。
3.根据权利要求1所述的新型超高强度混凝土UHPC人行桥，其特征在于：所述桥面防护装置包括立柱(4)，每个所述环形钢板(3)上侧均固定连接一组平行设置的立柱(4)，每个所述环形钢板(3)与相邻的环形钢板(3)上侧的立柱(4)之间均设有防护网(5)。
4.根据权利要求3所述的新型超高强度混凝土UHPC人行桥，其特征在于：每个所述立柱(4)两侧均固定连接一组吊环(6)，每组所述吊环(6)均与相邻的环形钢板(3)上侧立柱(4)的吊环(6)对应设置，所述防护网(5)通过吊绳(7)固定连接在两组对应设置的吊环(6)之间。
5.根据权利要求1所述的新型超高强度混凝土UHPC人行桥，其特征在于：所述鹅暖石层(2)上的鹅暖石大小不一且相互交错排布。
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