一种三维纤维网格筋增强混凝土结构件

摘要

本发明公开了一种三维纤维网格筋增强混凝土结构件，包括混凝土和纤维网格筋，所述纤维网格筋设置在混凝土内，所述纤维网格筋双层或多层，相邻各层纤维网格筋之间通过连接棒连接，连接方向是竖向或斜向。本发明通过在混凝土结构件中加入一个三维纤维网格筋，可以提高混凝土构件的抗拉和抗弯强度、混凝土构件的韧性和抗裂性能，还可以减轻重量，耐腐蚀，防电磁干扰，适用于桥梁、路面、建筑等领域。

权利要求

1.一种三维纤维网格筋增强混凝土结构件，其特征在于：包括混凝土和纤维网格筋，所述纤维网格筋设置在混凝土内，所述纤维网格筋多层，相邻各层纤维网格筋之间通过连接棒连接，连接方向是竖向或斜向；

所述的连接棒采用插销棒、“弓”型棒、“工”字棒或槽型棒；

所述的槽型棒通过结构胶以及两端弯头与纤维网格筋相连；

所述的“弓”型棒通过结构胶以及两端弯头与纤维网格筋相连；

所述的“工”字棒通过结构胶直接与纤维网格筋相连；

当连接方式采用竖向时，所述插销棒通过结构胶插入纤维网格筋节点处的预留孔与纤维网格筋相连；当连接方式采用斜向时，所述插销棒直接通过结构胶与纤维网格筋相连，或由纤维束浸树脂穿过节点处的预留孔编织而成；

所述的纤维网格筋和连接棒通过纤维和树脂固化成型，纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维或者芳纶纤维，树脂采用不饱和聚酯；

所述的混凝土为普通混凝土、钢纤维混凝土、环氧树脂混凝土或活性粉末混凝土。

说明书

一种三维纤维网格筋增强混凝土结构件

技术领域

[0001] 本发明涉及混凝土结构技术领域，具体说是一种三维纤维网格筋增强混凝土结构件，尤其适合于梁、板构件，可用于道面板、桥面板、钢桥面铺装、建筑梁板柱等结构。

背景技术

[0002] 普通混凝土是脆性材料、抗拉伸性能和抗弯折性能较差、并且容重大。常规的钢筋混凝土虽对其缺陷改善不少，但混凝土产生裂缝后，钢筋容易锈蚀、容重也大，尤其是钢筋混凝土构件在海洋腐蚀等恶劣环境下，钢筋锈蚀后，容易涨裂混凝土构件；而且钢筋增强混凝土构件存在金属材料，易对电磁信号产生干扰。而若采用短切纤维增强混凝土，则短切纤维在混凝土基体中易发生团聚现象，分散不均匀，且短纤维对混凝土构件的承载能力提高有限。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种强度高、韧性好、抗裂性好、耐腐蚀、防电磁干扰的三维纤维网格筋增强混凝土结构件。

[0004] 本发明采用的技术方案为：一种三维纤维网格筋增强混凝土结构件，包括混凝土和纤维网格筋，所述纤维网格筋设置在混凝土内，所述纤维网格筋双层或多层，相邻各层纤维网格筋之间通过连接棒连接，连接方向是竖向或斜向。

[0005] 作为优选，所述的连接棒采用插销棒、“弓”型棒、“工”字棒或槽型棒。

[0006] 作为优选，所述的槽型棒通过结构胶以及两端弯头与纤维网格筋相连。

[0007] 作为优选，所述的弓”型棒通过结构胶以及两端弯头与纤维网格筋相连。

[0008] 作为优选，所述的“工”字棒通过结构胶直接与纤维网格筋相连。

[0009] 作为优选，当连接方式采用竖向时，所述插销棒通过结构胶插入纤维网格筋节点处的预留孔与纤维网格筋相连；当连接方式采用斜向时，所述插销棒直接通过结构胶与纤维网格筋相连，或由纤维束浸树脂穿过节点处的预留孔编织而成。

[0010] 作为优选，所述的纤维网格筋和连接棒通过纤维和树脂固化成型，纤维包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维，优选为碳纤维，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂以及各类结构胶，优选为环氧树脂。

[0011] 作为优选，所述的混凝土为普通混凝土、钢纤维混凝土、环氧树脂混凝土、水性环氧树脂混凝土或活性粉末混凝土。

[0012] 有益效果：本发明通过在混凝土基体中加入三维纤维网格筋，可以在混凝土中形成各自连续且相互贯穿的三维网络结构，网格筋因与之相互贯穿的混凝土基体所具有的韧性而得到增韧，混凝土则由于纤维网络结构增强体的骨架刚性承载作用而得到增强。因此能大幅提高混凝土构件的抗拉和抗弯强度、混凝土构件的韧性和抗裂性能，还可以减轻构件重量，耐腐蚀，电磁屏蔽。适用于桥梁板、路面板、建筑结构等领域。

附图说明

[0013] 图1为本发明实施例1三维纤维网格筋增强混凝土结构件示意图；

[0014] 图2为本发明实施例1三维纤维网格筋竖向连接结构示意图；

[0015] 图3为本发明实施例2三维纤维网格筋斜向连接结构示意图；

[0016] 图4为本发明实施例2采用插销棒形式的连接示意图；

[0017] 图5为本发明实施例1采用“弓”型棒形式的连接示意图；

[0018] 图6为本发明实施例1“弓”型棒结构示意图；

[0019] 图7为本发明实施例3采用“工”字棒形式的连接示意图；

[0020] 图8为本发明实施例3“工”字棒结构示意图；

[0021] 图9为本发明实施例4采用槽型棒形式的连接示意图；

[0022] 图10为本发明实施例4槽型棒结构示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

[0024] 实施例1

[0025] 如图1、2、5和6所示：本发明三维纤维网格筋增强混凝土结构件，它包括两层纤维网格筋2，纤维网格筋2采用采用网格肋10mm、网孔边长90mm、厚度5mm。底层纤维网格筋2距混凝土1底面100mm，上层纤维网格筋2距混凝土1顶面80mm，两层纤维网格筋2之间通过连接棒3连接，连接方向是竖向。连接棒3形式采用“弓”型棒5形式，“弓”型棒5通过“弓”型棒弯头7及结构胶与纤维网格筋2相连，混凝土1采用普通混凝土。

[0026] 实施例2

[0027] 如图3和4所示，本发明三维纤维网格筋增强混凝土结构件，它包括纤维网格筋2，纤维网格筋2采用采用网格肋15mm、网孔边长135mm、厚度6mm。底层纤维网格筋2距混凝土1底面80mm，上层纤维网格筋2距混凝土1顶面80mm，两层纤维网格筋2之间通过连接棒3连接。连接棒3形式采用插销棒4形式，连接方向是竖向时：插销棒4与纤维网格筋2上的预留孔6之间用结构胶粘结，连接方向是斜向时：插销棒4直接通过结构胶与纤维网格筋2相连，混凝土1采用环氧树脂混凝土。

[0028] 实施例3

[0029] 如图7和8所示，本发明三维纤维网格筋增强混凝土结构件，它包括纤维网格筋2，纤维网格筋2采用采用网格肋10mm、网孔边长90mm、厚度5mm。底层纤维网格筋2距混凝土1底面100mm，上层纤维网格筋2距混凝土1顶面80mm，两层纤维网格筋2之间通过连接棒3连接。连接棒3形式采用“工”字棒8形式，“工”字棒8通过结构胶与纤维网格筋2相连，混凝土1采用钢纤维混凝土。

[0030] 实施例4

[0031] 如图9和10所示，本发明三维纤维网格筋增强混凝土结构件，它包括纤维网格筋2，纤维网格筋2采用采用网格肋15mm、网孔边长135mm、厚度6mm。底层纤维网格筋2距混凝土1底面80mm，上层纤维网格筋2距混凝土1顶面80mm，两层纤维网格筋2之间通过连接棒3连接。连接棒3形式采用槽型棒9形式，槽型棒9通过槽型棒弯头10及结构胶与纤维网格筋2相连，混凝土1采用活性粉末混凝土。

[0032] 上述实施例中三维纤维网格筋增强混凝土结构件的制备流程如下：

[0033] a、制作纤维网格筋2。纤维网格筋2用纬向纤维束(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维)和径向纤维束(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维)正交编织，与树脂(包括：不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂)固化与一体，形成纤维网格筋2。

[0034] b、形成三维纤维网格筋。利用连接棒3把两层或多层纤维网格筋2连接于一体，形成空间三维纤维网格筋。

[0035] c、现场浇筑混凝土1。在混凝土模板内铺设三维纤维网格筋2，控制好位置，浇筑混凝土1形成整体并养护。

[0036] 在上述制备工艺中：纤维网格筋2的结构形式与尺寸各参数大小、纤维的种类和数量、树脂的种类，混凝土1的种类与厚度，连接棒3的形式均可根据需要灵活调整。

[0037] 应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。