CN115354551A - 一种粘结式混凝土帆布结构及其制备方法和应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种粘结式混凝土帆布结构及其制备方法和应用方法，该结构包括多网孔织物构件和水泥填充体；所述多网孔织物构件包括三维网状体和用于将三维网状体包覆密封的水溶性冷水衬；所述三维网状体包括第一织布层、第二织布层以及设置在二者之间的纤维连接层；所述水泥填充体填充在所述多网孔织物构件内。该制备方法包括制作三维网状体、制作预留开口的的多网孔织物构件以及制作粘结式混凝土帆布结构。该应用方法包括将所述粘结式混凝土帆布结构铺设在旧混凝土表面上，并通过浇水养护润湿所述粘结式混凝土帆布结构，使其与旧混凝土表面粘结。本发明制作简单、应用方便且产品粘结力强。

Description

一种粘结式混凝土帆布结构及其制备方法和应用方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种粘结式混凝土帆布结构及其制备方法和应用方法。
背景技术
混凝土帆布结构是一种新型建筑材料，它是先将配制好的水泥基体材料从三维间隔织物的网孔面灌入；然后，用密封胶将网孔面密封，用于避免水泥粉体从网孔面漏出；最后在三维间隔织物的背面洒水成型。混凝土帆布结构具有厚度薄、柔软易成型、快硬高强和限制裂缝宽度等优点，主要应用于各种排水沟和路肩路基等施工铺设。
然而，现有的混凝土帆布结构使用的水泥基体多为常规混凝土，不能与接触物体(如泥地、旧水泥板或旧混凝土)直接粘结固化。在混凝土帆布结构的铺设中需要使用铆钉将其边缘固定在接触物体上。若需要使用多块混凝土帆布结构，则相邻两块混凝土帆布结构间的叠加处也需要铆钉固定，不仅增大了施工工程量，降低了施工效率，也降低了混凝土帆布结构的使用寿命。同时，在混凝土帆布结构服役的过程中容易剥落或者损坏，组合结构整体强度不够。
发明内容
本发明目的在于提供一种粘结式混凝土帆布结构及其制备方法和应用方法，所述粘结式混凝土帆布结构因采用特定的水泥填充体，能够在浇水养护后，通过多网孔织物层与接触物体或相邻的粘结式混凝土帆布结构间水化粘结，形成牢固的整体结构，不需要使用铆钉锚固，不仅提高了粘结式混凝土帆布结构的使用寿命与整体力学强度，而且减少施工量，提高施工效率。具体技术方案如下：
在第一方面，本发明提供了一种粘结式混凝土帆布结构，包括多网孔织物构件和水泥填充体；
所述多网孔织物构件包括三维网状体和用于将三维网状体包覆密封的水溶性冷水衬；所述三维网状体包括第一织布层、第二织布层以及设置在二者之间的纤维连接层；
所述水泥填充体填充在所述多网孔织物构件内，其包括以下重量份数的原料组分：硅酸盐水泥920-980份、纤维素醚10-20份和硅灰40-80份。
在部分实施方案中，所述纤维连接层包括多条平行且间隔设置的纤维丝，每条纤维丝的两端分别与第一织布层和第二织布层连接。
在部分实施方案中，所述第一织布层和第二织布层均为相同的多网孔的涤纶编织层。
在部分实施方案中，所述粘结式混凝土帆布结构的厚度为5-20mm。
在第二方面，本发明提供了一种制备所述粘结式混凝土帆布结构的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、制作三维网状体
编织第一织布层、第二织布层和纤维连接层，并将三者编织成三维网状体；
步骤S2、制作预留开口的多网孔织物构件
采用水溶性冷水衬包覆所述三维网状体，并在三维网状体的第一织布层或第二织布层上预留开口，制作出预留开口的多网孔织物构件；
步骤S3、制作粘结式混凝土帆布结构
将所需重量份的硅酸盐水泥、纤维素醚和硅灰混匀后形成的水泥填充体，经步骤S2的预留开口处填充在多网孔织物构件内；在水泥填充体填充满多网孔织物构件后，采用水溶性冷水衬粘合密封在预留开口处的第一织布层或第二织布层的外表面上，进而制成粘结式混凝土帆布结构。
在部分实施方案中，在步骤S3中采用的混匀设备为水泥净浆搅拌机，采用水泥净浆搅拌机需要控制的工艺条件为：搅拌速度为80-120r/min，搅拌时间为3-6min。
在部分实施方案中，在步骤S3中，还需要先将预留开口的多网孔织物构件放入振动台中，再向多网孔织物构件中填充水泥填充体，每填充一层水泥填充体，开启振动台，并按压水泥填充体，使其均匀且密实，直到水泥填充体无法再填充为止。
在部分实施方案中，在步骤S3中，所述振动台的振动频率为83～133Hz；在按压水泥填充体时采用的压力为2kN。
在第三方面，本发明提供了一种所述粘结式混凝土帆布结构的应用方法，将所述粘结式混凝土帆布结构铺设在旧混凝土表面上，并通过浇水养护润湿所述粘结式混凝土帆布结构，使其与旧混凝土表面粘结。
在部分实施方案中，将至少两个所述粘结式混凝土帆布结构逐层铺设在旧混凝土表面上，并通过浇水养护逐层润湿各所述粘结式混凝土帆布结构，使相邻两层所述粘结式混凝土帆布结构间粘结，且紧邻旧混凝土表面的粘结式混凝土帆布结构与旧混凝土表面粘结。
应用本发明的技术方案，至少具有以下有益效果：
本发明中所述粘结式混凝土帆布结构为柔性易弯曲的毯装结构，通过设置多网孔织物构件一方面为其内部的水泥填充体提供一个固定空间，便于在运输途中保证水泥填充体的稳定(即不窜动、不堆积且不掉落)；另一方面，具有弯曲性能，能够使所述粘结式混凝土帆布结构弯曲成卷，便于储藏和运输；再一方面，所述多网孔织物构件具有弹模高、耐酸碱性能好以及较高的抗拉强度，当水泥填充体受外力时，其所在的多网孔织物构件能够控制水泥填充体的移动程度，从而抑制水泥填充体内部的裂缝扩展。此外，本发明采用特定组分的水泥填充体在施工过程中，只需铺设在旧混凝土上，通过简单的浇水养护，水泥填充体便能通过三维网状体与旧混凝土水化粘结，形成牢固的整体结构，不仅提高了粘结式混凝土帆布结构的使用寿命与整体力学强度，而且不需要使用铆钉锚固。此外，本发明制作简单，应用方便，大大减少了施工量，提高了施工效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例1中的一种粘结式混凝土帆布结构的横截面示意图；
图2是图1中的第一织布层的结构示意图；
其中，1、水泥填充体，2、第一织布层，3、第二织布层，4、纤维连接层，5、水溶性冷水衬。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参见图1-2，一种粘结式混凝土帆布结构，包括多网孔织物构件和水泥填充体1；
所述多网孔织物构件包括三维网状体和用于将三维网状体包覆密封的水溶性冷水衬5；所述三维网状体包括第一织布层2、第二织布层3以及设置在二者之间的纤维连接层4；
所述水泥填充体1填充在所述多网孔织物构件内，其包括以下重量份数的原料组分：硅酸盐水泥950份、纤维素醚15份和硅灰60份。
所述纤维连接层4包括多条平行且间隔设置的纤维丝，每条纤维丝的两端分别与第一织布层2和第二织布层3连接。
所述第一织布层2和第二织布层3均为相同的多网孔的涤纶编织层；所述水溶性冷水衬5为PVA水溶膜。
所述粘结式混凝土帆布结构的厚度为10mm。
一种制备所述粘结式混凝土帆布结构的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、制作三维网状体
编织第一织布层2、第二织布层3和纤维连接层4，并将三者编织成三维网状体；
步骤S2、制作预留开口的的多网孔织物构件
采用水溶性冷水衬5包覆所述三维网状体，并在三维网状体的第一织布层上预留开口，制作出预留开口的多网孔织物构件；
步骤S3、制作粘结式混凝土帆布结构
将所需重量份的硅酸盐水泥、纤维素醚和硅灰混匀后形成的水泥填充体1，经步骤S2的预留开口处填充在多网孔织物构件内；在水泥填充体1填充满多网孔织物构件后，采用水溶性冷水衬5粘合密封在预留开口处的第一织布层2的外表面上，进而制成粘结式混凝土帆布结构。
在步骤S3中采用的混匀设备为水泥净浆搅拌机，采用水泥净浆搅拌机需要控制的工艺条件为：搅拌速度为94r/min，搅拌时间为3min。
在步骤S3中，还需要先将预留开口的多网孔织物构件放入振动台中，再向多网孔织物构件中填充水泥填充体1，每填充一层水泥填充体1，开启振动台，并按压水泥填充体1，使其均匀且密实，直到水泥填充体1无法再填充为止。
在步骤S3中，所述振动台的振动频率为84Hz；在按压水泥填充体1时采用的压力为2kN。
一种所述粘结式混凝土帆布结构的应用方法，将所述粘结式混凝土帆布结构铺设在旧混凝土表面上，并通过浇水养护润湿所述粘结式混凝土帆布结构，使其与旧混凝土表面粘结。
实施例2：
与实施例1不同的是，所述硅酸盐水泥920份、纤维素醚10份和硅灰40份。
实施例3：
与实施例1不同的是，所述硅酸盐水泥980份、纤维素醚20份和硅灰80份。
实施例4：
与实施例1不同的是，在步骤S3中采用的搅拌速度为80r/min，搅拌时间为3min。
实施例5：
与实施例1不同的是，在步骤S3中采用的搅拌速度为92r/min，搅拌时间为6min。
实施例6：
与实施例1不同的是，在步骤S3中所述振动台的振动频率为100Hz；在按压水泥填充体1时采用的压力为2kN。
实施例7：
与实施例1不同的是，在步骤S3中所述振动台的振动频率为120Hz；在按压水泥填充体1时采用的压力为2kN。
实施例8：
与实施例1不同的是，所述粘结式混凝土帆布结构的厚度为15mm。
实施例9：
与实施例1不同的是，所述粘结式混凝土帆布结构的厚度为20mm。
对比例1：
采用现有方法制备的混凝土帆布(即水泥毯)，该混凝土帆布来源于山东天仁新材料有限公司，型号为普通b型。
为实施例1-9所制备的各粘结式混凝土帆布结构和对比例1购买的混凝土帆布进行抗压强度与抗折强度检测，检测结果参见表1。具体检测方法如下：首先，将实施例1-9所制备的各粘结式混凝土帆布结构和对比例1所制备的混凝土帆布分别裁切为10mm×10mm×10mm试块；其次，按照《水泥胶砂强度试验方法》(GB/T 17671-1999)将各试块放入相对湿度不低于90％、温度为(20±1)℃的标准养护箱中，养护至不同龄期，具体为1d、3d、7d和28d。对不同龄期的试块进行抗压强度与抗折强度检测，每组龄期的试块数量为6个，取平均值。
表1
Figure BDA0003834882430000061
由表1数据知：
相比于对比例1，本发明采用实施例1-9所制备的各粘结式混凝土帆布结构在不同龄期均具有较高的抗压强度与抗折强度，提高了产品的力学性能。
为实施例1-9和对比例1所制备的各粘结式混凝土帆布结构进行粘结强度测试，测试结果参见表2。具体测试方法如下：
首先，采用《GB/T 50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准》制备方法制备10个100mm×100mm×100mm的三联C30混凝土试块，在该试块成型后将其放入相对湿度不低于90％、温度为(20±1)℃的标准养护箱中，养护至28d后取出，作为旧混凝土使用；
其次，分别将实施例1-9所制备的各粘结式混凝土帆布结构和对比例1所制备的混凝土帆布裁切为400mm×400mm×10mm，将裁剪后的粘结式混凝土帆布结构与旧混凝土一一对应粘合，在贴合时，用喷水壶雾化喷洒7min进行固化，并养护14天；
最后，根据《GB/T 50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准》对粘结式混凝土帆布结构与旧混凝土的粘合面施加外部荷载，直到粘结式混凝土帆布结构与旧混凝土的粘合面被破坏。
表2
实验组 粘结强度/MPa
对比例1 0
实施例1 2.4
实施例2 2.1
实施例3 2.3
实施例4 2.0
实施例5 1.9
实施例6 1.8
实施例7 2.1
实施例8 1.9
实施例9 1.9
由表2数据知：
相比于对比例1，本发明采用实施例1-9所制备的各粘结式混凝土帆布结构均具有较强的粘结强度，实现粘结后的整体结构牢固，不仅提高了粘结式混凝土帆布结构的使用寿命与整体力学强度，而且不需要使用铆钉锚固。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粘结式混凝土帆布结构，其特征在于，包括多网孔织物构件和水泥填充体(1)；
所述多网孔织物构件包括三维网状体和用于将三维网状体包覆密封的水溶性冷水衬(5)；所述三维网状体包括第一织布层(2)、第二织布层(3)以及设置在二者之间的纤维连接层(4)；
所述水泥填充体(1)填充在所述多网孔织物构件内，其包括以下重量份数的原料组分：硅酸盐水泥920-980份、纤维素醚10-20份和硅灰40-80份。
2.根据权利要求1所述的粘结式混凝土帆布结构，其特征在于，所述纤维连接层(4)包括多条平行且间隔设置的纤维丝，每条纤维丝的两端分别与第一织布层(2)和第二织布层(3)连接。
3.根据权利要求1所述的粘结式混凝土帆布结构，其特征在于，所述第一织布层(2)和第二织布层(3)均为相同的多网孔的涤纶编织层。
4.根据权利要求1所述的粘结式混凝土帆布结构，其特征在于，所述粘结式混凝土帆布结构的厚度为5-20mm。
5.一种制备如权利要求1-4任意一项所述的粘结式混凝土帆布结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、制作三维网状体
编织第一织布层(2)、第二织布层(3)和纤维连接层(4)，并将三者编织成三维网状体；
步骤S2、制作预留开口的多网孔织物构件
采用水溶性冷水衬(5)包覆所述三维网状体，并在三维网状体的第一织布层(2)或第二织布层(3)上预留开口，制作出预留开口的多网孔织物构件；
步骤S3、制作粘结式混凝土帆布结构
将所需重量份的硅酸盐水泥、纤维素醚和硅灰混匀后形成的水泥填充体(1)，经步骤S2的预留开口处填充在多网孔织物构件内；在水泥填充体(1)填充满多网孔织物构件后，采用水溶性冷水衬(5)粘合密封在预留开口处的第一织布层(2)或第二织布层(3)的外表面上，进而制成粘结式混凝土帆布结构。
6.根据权利要求5所述的粘结式混凝土帆布结构的制备方法，其特征在于，在步骤S3中采用的混匀设备为水泥净浆搅拌机，采用水泥净浆搅拌机需要控制的工艺条件为：搅拌速度为80-120r/min，搅拌时间为3-6min。
7.根据权利要求5所述的粘结式混凝土帆布结构的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，还需要先将预留开口的多网孔织物构件放入振动台中，再向多网孔织物构件中填充水泥填充体(1)，每填充一层水泥填充体(1)，开启振动台，并按压水泥填充体(1)，使其均匀且密实，直到水泥填充体(1)无法再填充为止。
8.根据权利要求7所述的粘结式混凝土帆布结构的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述振动台的振动频率为83～133Hz；在按压水泥填充体(1)时采用的压力为2kN。
9.一种如权利要求1-4任意一项所述的粘结式混凝土帆布结构的应用方法，其特征在于，将所述粘结式混凝土帆布结构铺设在旧混凝土表面上，并通过浇水养护润湿所述粘结式混凝土帆布结构，使其与旧混凝土表面粘结。
10.根据权利要求9所述的粘结式混凝土帆布结构的应用方法，其特征在于，将至少两个所述粘结式混凝土帆布结构逐层铺设在旧混凝土表面上，并通过浇水养护逐层润湿各所述粘结式混凝土帆布结构，使相邻两层所述粘结式混凝土帆布结构间粘结，且紧邻旧混凝土表面的粘结式混凝土帆布结构与旧混凝土表面粘结。
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