一種角鋼優化的超高性能混凝土蓋板的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于建筑材料領域，具體涉及一種角鋼優化超高性能混凝土蓋板。
【背景技術】
[0002]超高性能混凝土，簡稱UHPC (Ultra-High Performance Concrete)，是過去三十年中最具創新性的水泥基工程材料，實現了工程材料性能的大跨越，它的其中一個代表是活性粉末混凝土。
[0003]活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete，簡寫為RPC):是由多元活性粉末摻合料、無機膠凝材料、連續級配細骨料、鋼纖維等混合纖維組成，通過最優化級配設計，使材料內部的缺陷(孔隙與微裂縫)減小到最少，具有超高強度、高韌性、高耐久性、高阻裂性和體積穩定性良好的新型水泥基復合材料。由于活性粉末混凝土中鋼纖維的存在加強了水泥石的咬合作用，使該材料的抗拉強度得到大幅提高，達高強混凝土的4~6倍，極限拉伸應變更是可達高強混凝土的70~80倍，斷裂韌性是普通混凝土的250多倍，其力學性能和變形能力明顯優于普通混凝土和高強混凝土。因此該材料適用于對結構有高強、輕質、阻裂、耐久性要求的結構工程領域。
[0004]超高性能混凝土制備的蓋板，相對于傳統的混凝土蓋板，其承載能力和耐久性能都有了較大的提高。同時由于其承載能力的提高，在相同承載能力要求下，蓋板的厚度可以適當減小，可以有效解決傳統混凝土蓋板過于厚重的問題。隨著超高性能混凝土蓋板的不斷推廣，涉及的領域越來越廣，對其承載力的要求也越來越高。但在現有超高性能混凝土蓋板的高配筋率的配筋體系下，在保證相同蓋板厚度的前提下，已經很難進一步提高蓋板的承載能力。例如對于80mm厚的行車電力蓋板，在雙層密集配預應力筋的情況下，其極限承載力仍只能達到國標《鋼纖維混凝土井蓋》中的C250等級。因此必須要對現有的配筋體系作出創新和改變才能在保證厚度不變的情況下使蓋板的承載能力等級提高。
[0005]由于角鋼具有很強的抵抗變形的能力同時具有很高的承載力，用其替換蓋板雙排配筋體系中的上排鋼筋骨架，保留下排鋼筋骨架，同時對角鋼進行表面粗糙處理，保證其與超高性能混凝土良好的粘結能力。這種新型的配筋體系既能充分發揮角鋼承載能力高、抵抗變形強的特點，又能保留底層鋼筋良好的抗裂性能，也使蓋板保留了良好的延性，兩者的結合互補能夠使超高性能混凝土蓋板的承載能力得到進一步的提高。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供了一種角鋼優化的超高性能混凝土蓋板及其制備方法，用角鋼替換蓋板雙排配筋體系中的上排鋼筋骨架，保留下排鋼筋骨架，既充分發揮角鋼承載能力高、抵抗變形強的特點，又保留底層鋼筋良好的抗裂性能，也使蓋板保留了良好的延性，通過兩者的結合互補使超高性能混凝土蓋板的承載能力得到進一步提高。
[0007]為實現上述目的，本實用新型可以采取如下技術方案:
[0008]—種角鋼優化的超尚性能混凝土蓋板，包括超尚性能混凝土層，所述超尚性能混凝土層內設置有平行于蓋板下端面的鋼筋骨架，所述鋼筋骨架距蓋板下端面10~20mm，所述鋼筋骨架主要由縱向設置的受力筋和橫向設置的分布筋焊接或捆扎而成，所述分布筋位于受力筋上方，所述鋼筋骨架的上方緊貼地焊接有相互平行的若干角鋼，所述角鋼的長度方向與受力筋的長度方向相一致，所述角鋼距離蓋板頂部及四側面的距離為10~25mm。
[0009]進一步地，所述受力筋直徑為6~20mm，且受力筋直徑比分布筋大2mm以上。
[0010]進一步地，所述受力筋和分布筋采用熱軋鋼筋、冷拉鋼筋或PC鋼棒。
[0011]進一步地，所述角鋼為熱軋等邊角鋼，焊接時，所述角鋼的頂角朝上。
[0012]進一步地，所述角鋼為熱軋不等邊角鋼，焊接時，所述角鋼的一條邊水平設置。
[0013]進一步地，所述角鋼優化的超高性能混凝土蓋板的厚度大于等于80mm。
[0014]進一步地，所述超高性能混凝土的抗壓強度大于等于140MPa。
[0015]本實用新型還提供了一種角鋼優化的超高性能混凝土蓋板的制備方法，包括步驟:
[0016]I)按照蓋板的尺寸、保護層厚度以及角鋼的放置方式，加工鋼筋骨架，選擇合適的角鋼規格；
[0017]2)將角鋼與鋼筋骨架焊接固定，使上層角鋼平行于底層鋼筋骨架，并使兩者緊密貼合；
[0018]3)將焊接好的角鋼與鋼筋骨架吊入模具模腔內，角鋼靠近模具下端面，并使角鋼4與鋼筋骨架同上下端面和各側面留出10~20mm的保護層厚度；
[0019]4)將拌合好的超高性能混凝土傾倒注入模具模腔中振動成型后抹平蓋板外表面，角鋼與鋼筋骨架被控制在蓋板內部并留出符合要求的保護層厚度；
[0020]5)將蓋板連同模具進行養護，脫模后繼續養護至性能滿足要求，得到角鋼優化的超尚性能混凝土蓋板。
[0021]進一步地，所述步驟5)具體包括:將蓋板連同模具進行蒸汽養護，環境溫度保持為40°C養護24小時，之后取出拆模再在85°C條件下繼續養護48小時，得到角鋼優化的超高性能混凝土蓋板。本實用新型提供的角鋼優化超高性能混凝土蓋板，相對于現有技術具有如下優點:
[0022]I)將角鋼和鋼筋的優勢結合在一起，既充分發揮角鋼抵抗變形強和承載力高的特點，也保留底層鋼筋提高蓋板抗裂性能和承載力的作用，能夠在雙層鋼筋配筋體系的基礎上進一步提高蓋板的承載能力。
[0023]2)角鋼優化超高性能混凝土蓋板的使用壽命延長。
[0024]本實用新型將在建筑、電力領域發揮巨大作用，應用前景廣闊，具有很好的技術經濟效益。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例1的剖面示意圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例2的結構示意圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例2的剖面示意圖；
[0029]圖中所示為:1-受力筋；2_分布筋；3_超高性能混凝土層；4_角鋼。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型的目的作進一步的詳細描述，實施例不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0031]實施例1
[0032]如圖1及圖2所示，一種角鋼優化的超高性能混凝土蓋板，蓋板尺寸為1400mmX500mmX80mm，包括超高性能混凝土層3，所述超高性能混凝土層3內設置有平行于蓋板下端面的鋼筋骨架，所述鋼筋骨架距蓋板下端面10mm，所述鋼筋骨架主要由縱向設置的受力筋I和橫向設置的分布筋2焊接或捆扎而成，所述分布筋2位于受力筋I上方，所述鋼筋骨架的上方緊貼地焊接有相互平行的若干角鋼4，所述角鋼4的長度方向與受力筋I的長度方向相一致，所述角鋼4距離蓋板頂部及四側面的距離為15mm。
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