发明内容
本实用新型的目的在于提供一种预制高延性混凝土复合道面板和道面,进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本实用新型实施例的第一方面,提供一种预制高延性混凝土复合道面板,该复合道面板由下至上依次包括第一材料面层、第二材料面层和第三材料面层,所述第一材料面层厚度介于5~17cm之间,所述第二材料面层厚度介于4~10cm之间,所述第三材料面层厚度介于1~3cm之间。
本实用新型的实施例中,所述第一材料面层中设置有加强层,该加强层位于所述第一材料面层内部且与所述第一材料面层底面平行设置,该加强层到所述第一材料面层底面的距离与所述第一材料面层厚度的比值介于
之间。
本实用新型的实施例中,所述加强层为钢筋网,且该钢筋网由直径介于6~10mm之间的钢筋交错构成。
本实用新型的实施例中,该复合道面板还包括钢筋笼,设置于所述第一材料面层和所述第二材料面层构成的组合面层中,且沿所述组合面层的周边设置,所述钢筋笼在垂直方向上的一部分位于所述第一材料面层内,剩余部分位于所述第二材料面层内。
本实用新型的实施例中,所述复合道面板内设置有多个吊装部。
本实用新型的实施例中,所述吊装部包括倒U型钢筋和固定件,该固定件与所述倒U型钢筋的底部连接,且该固定件设置于所述第一材料面层中,所述倒U型钢筋顶部距所述第三材料面层的顶面一预设距离。
本实用新型的实施例中,沿水平方向在所述复合道面板的内部设置有多个套筒,且多个所述套筒的开口与所述复合道面板的侧壁齐平。
本实用新型的实施例中,所述第一材料面层材料为第一复合材料,所述第二材料面层材料为高强混凝土,所述第三材料面层材料为第二复合材料。
根据本实用新型实施例的第二方面,提供一种道面,包括上述实施例所述的多个预制高延性混凝土复合道面板,该道面还包括:
多个传力杆,嵌套于所述复合道面板内的套筒中,用于将相邻的所述复合道面板进行连接;
弹性件,设置于所述传力杆的一端,且随所述传力杆设置于所述复合道面板内的套筒中;
填缝材料,用于填充相邻所述复合道面板之间的缝隙,以及用于填充所述复合道面板内设置的吊装部的空隙,以保证所述道面表面平整。
本实用新型的实施例中,与所述弹性件相对的所述传力杆的另一端设置有缓冲件,且该缓冲件随所述传力杆设置于所述复合道面板的套筒中。
本实用新型的实施例中,所述填缝材料包括防水填充剂、弹性填充剂和耐磨材料,所述防水填充剂用于填充相邻所述复合道面板之间的缝隙,所述弹性填充剂用于填充所述吊装部的倒U型钢筋吊装口的空隙,所述耐磨材料用于填充所述倒U型钢筋顶部至所述第三材料面层上表面之间的空隙。
本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本实用新型的一种实施例中,根据上述实施例提供的预制高延性混凝土复合道面板和道面,通过三层不同材料的面层复合形成复合道面板,且三层面层的厚度不同,但总厚度小于现有的现浇水泥混凝土道面板,且该复合道面板抗弯拉强度优于现有的40cm现浇水泥混凝土道面板,而且耐磨抗裂性能优异。该复合道面板相比于现有道面板厚度降低,不仅减少了材料使用,并且重量的减少可提升运输安装效率。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本实用新型将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本实用新型的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
本示例实施方式中首先提供了一种预制高延性混凝土复合道面板。参考图1中所示,该道面板由下至上依次包括第一材料面层101、第二材料面层102和第三材料面层103,所述第一材料面层101厚度介于5~17cm之间,所述第二材料面层102厚度介于4~10cm之间,所述第三材料面层103厚度介于1~3cm之间。
具体的,本实施例根据道面板受力情况和功能需求进行结构优化,以达到面板上层耐磨抗裂,中层受压,下层受拉的目的,从而提供了一种复合道面板,该道面板分为三层,第一材料面层101采用高弯拉高延性混凝土,第二材料面层102采用普通的高强混凝土,第三材料面层103采用高延性耐磨混凝土,以通过上述组合方式来抵抗温度变化影响下荷载作用引起的收缩断裂破坏,达到小微裂缝可自愈合的效果,从而显著提高道面板的使用寿命。
另外,为使复合道面板达到最佳的经济性和较好的抗压、抗弯拉强度,可使得第一材料面层101厚度与第二、三材料面层厚度和的比值为1:1,例如,可使得第一材料面层101厚度为10cm,第二材料面层102厚度为8cm,第一材料面层101厚度为2cm,以复合成为20cm的复合道面板,且该复合道面板抗弯拉强度优于现有的40cm现浇水泥混凝土道面板,而且耐磨抗裂性能优异。该复合道面板减薄为一半的现有道面板厚度,减少了材料使用,并且重量的减少可提升运输安装效率。
根据上述实施例提供的复合道面板,通过三层不同材料的面层复合形成复合道面板,且三层面层的厚度不同,但总厚度小于现有的现浇水泥混凝土道面板,且该复合道面板抗弯拉强度优于现有的40cm现浇水泥混凝土道面板,而且耐磨抗裂性能优异。该复合道面板相比于现有道面板厚度降低,不仅减少了材料使用,并且重量的减少可提升运输安装效率。
下面,将参考图1至图4对本示例实施方式中的上述复合道面板的各个结构进行更详细的说明。
在一个实施例中,所述第一材料面层101中设置有加强层400,该加强层400位于所述第一材料面层101内部且与所述第一材料面层101的底面平行设置,且该加强层400到所述第一材料面层101底面的距离与所述第一材料面层101厚度的比值介于
之间。
具体的,为进一步加强第一材料面板的抗弯拉能力,在第一材料面层101中设置加强层400,因整个道面板的受力特点为上受压、下受弯拉的情况,因此将加强层400设置于第一材料面层偏下位置,能够更好的发挥加强层的作用,具体加强层400到第一材料面层101底面的距离与第一材料面层101厚度的比值可以设置为
但不做具体限制。
在一个实施例中,所述加强层400为钢筋网,且该钢筋网由直径介于6~10mm之间的钢筋交错构成。具体的,钢筋网可由直径为7mm、8mm、9mm的钢筋交织构成,通过预埋等方式设置在第一材料面板中,不做具体限制。
在一个实施例中,该复合道面板还包括钢筋笼200,设置于所述第一材料面层101和所述第二材料面层102构成的组合面层中,且沿所述组合面层的周边设置,所述钢筋笼200在垂直方向上的一部分位于所述第一材料面层101内,剩余部分位于所述第二材料面层102内。具体的,如图2、3所示,设置在组合面层中的钢筋笼200包括沿面层长度方向和宽度方向设置的纵向钢筋201,该纵向钢筋201的直径可设置10mm,材质为HRB335,但不做具体限制;钢筋笼200还包括与纵向钢筋201垂直的多个传力支架202,该传力支架202由直径为8mm,材质为HPB335的钢筋制成,通过该传力支架202包裹四根纵向钢筋201形成钢筋笼200,钢筋笼200的设置能够提高复合道面板薄弱位置的抗弯拉能力,从而延长复合道面板的使用寿命。
在一个实施例中,所述复合道面板内设置有多个吊装部300。具体的,吊装部300作为吊点在安装复合道面板时使用,在一个示例中,所述吊装部300包括倒U型钢筋301和固定件302,该固定件302与所述倒U型钢筋301的底部连接,且该固定件302设置于所述第一材料面层101中,所述倒U型钢筋301顶部距所述第三材料面层103的顶面一预设距离。具体的,倒U型钢筋301采用直径为25mm的HPB335的钢筋,且在倒U型钢筋301的底部焊接有至少两根沿水平方向的固定钢筋,该固定钢筋与倒U型钢筋301预埋在复合道面板中,以增加复合道面板在安装过程中吊装部300的牢固程度,倒U型钢筋301第三材料面层103的顶面距离可以为1~3cm,可根据实际吊装情况设置,在此不做限制。
在一个实施例中,沿水平方向在所述复合道面板的内部设置有多个套筒500,且多个所述套筒500的开口与所述复合道面板的侧壁齐平。具体的,多个套筒500可设置在上述钢筋笼200中的纵向钢筋201上方,以提高后续设置在套筒500中的传力杆600的支撑能力,且该套筒500的开口设置在复合道面板的侧壁上,套筒500的长度可根据实际需求进行设置,在此不做限制。
在一个实施例中,所述第一材料面层101材料为第一复合材料,所述第二材料面层102材料为高强混凝土,所述第三材料面层103材料为第二复合材料。
具体的,第一复合材料为高弯拉高抗折高延性混凝土,其组分为水泥、石英砂、粉煤灰、硅灰、合成柔性纤维、刚性纤维和外加剂,不做具体限制。以石英砂、水泥、粉煤灰、硅灰、水、减水剂、消泡剂混合均匀后的总体积为基数,纤维的总体积掺量为2%~5%,且该种高弯拉高抗折高延性混凝土的弯拉强度为12~25MPa,弯拉弹性模量为30~40GPa,受压弹模为40~50GPa。第一材料面层101采用该种高弯拉高抗折高延性混凝土,能够提高面板抗弯拉性能,该种高弯拉高抗折高延性混凝土是一种纤维复合材料,基于微观力学设计原理,具有高强度、高韧性、高抗裂性和高耐损伤能力,拉伸应变为普通混凝土的200倍。
另外,第二复合材料为高耐磨高延性混凝土,其组分为水泥、石英砂、粉煤灰、硅灰、合成纤维和外加剂。以石英砂、水泥、粉煤灰、硅灰、水、减水剂、消泡剂混合均匀后的总体积为基数,纤维的体积掺量为0.5%~2.5%,且该高耐磨高延性混凝土的耐磨损失量为0.5~3.0kg/m2,抗拉强度为5~7MPa。该种高耐磨高延性混凝土抗弯拉强度是普通水泥混凝土的数倍,第三材料面层103采用高耐磨高延性混凝土,能够提高面层耐磨性和抗裂性。
另外,高强混凝土的组分为水泥、碎石、砂、粉煤灰、矿粉、外加剂,且该高强混凝土的抗压强度为50~100MPa,弯拉弹性模量为30~40GPa,受压弹模为30~40GPa。
本示例实施方式中还提供了一种道面。参考图5、6中所示,该道面包括上述实施例所述的多个高延性混凝土复合道面板,还包括多个传力杆600、弹性件700和填缝材料900。
多个传力杆600嵌套于所述复合道面板内的套筒500中,用于将相邻的所述复合道面板进行连接;弹性件700设置于所述传力杆600的一端,且随所述传力杆600设置于所述复合道面板内的套筒500中;填缝材料900用于填充相邻所述复合道面板之间的缝隙,以及用于填充所述复合道面板内设置的吊装部300的空隙,以保证所述道面表面平整。
具体的,弹性件700可以为弹簧,设置在传力杆600的一端能够便于传力杆600进入相邻复合道面板的套筒500内,当安装相邻的复合道面板,或更换道面中的其中一块复合道面板时,可预先将具有弹簧的传力杆600放置于复合道面板的套筒500中,在复合道面板到达安装位置后,弹簧便会将传力杆600推入相邻复合道面板的套筒500中,以实现相邻两块复合道面板的连接。另外,在相邻复合道面板之间设置传力杆600能够在两块复合道面板之间传递行车荷载和防止错台,并增加相邻复合道面板之间的应力传递以防止道面局部受力较大造成道面不均匀沉降。填缝材料900能够将吊装过程中的吊装部300的空隙填平,以及将相邻复合道面板之间的缝隙填平,从而保证道面的平整度,通过将预制的多块复合道面板拼装成道面,能够减少现场施工养护时间,而且装配式施工能够提高安装效率。
在一个实施例中,与所述弹性件700相对的所述传力杆600的另一端设置有缓冲件800,且该缓冲件800随所述传力杆600设置于所述复合道面板的套筒500中。具体的,缓冲件800可以为纱布或橡胶,在此不做限制,通过缓冲件800的设置能够避免在安装传力杆600的过程中对复合道面板造成损坏。
在一个实施例中,所述填缝材料900包括防水填充剂901、弹性填充剂902和耐磨材料903,所述防水填充剂901用于填充相邻所述复合道面板之间的缝隙,所述弹性填充剂902用于填充所述吊装部300的倒U型钢筋301吊装口的空隙,所述耐磨材料903用于填充所述倒U型钢筋301至所述第三材料面层103上表面之间的空隙。
具体的,防水填充剂901可以为沥青,但不做具体限制,弹性填充剂902用于填充倒U型钢筋301吊装口的空隙,可设置为橡胶,以便于在更换复合道面板时将该弹性填充剂902去除,但不做具体限制。
本实施例提供的道面为现场快速装配,装完即用无需养护,该种装配式施工不仅提升了安装效率,而且便于各种道面的快速修复,并且施工现场无废水、废弃物产生,达到了环保要求,并且复合道面板面板厚度较薄,易于运输吊装,更进一步提升了施工效率。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本实用新型的真正范围和精神由所附的权利要求指出。