[发明专利]一种桥梁用空心板梁的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种桥梁用空心板梁的制备方法。

背景技术

空心板梁是桥梁工程中多种类型桥跨结构的一种，采用专用模具，以钢筋笼为骨架，浇筑混凝土制成，内部为空芯结构，以充分减少空心板梁的自重。钢筋笼由若干根钢筋捆扎或焊接而成，钢筋一般为普通碳钢，耐酸耐碱程度一般，使用较长时间后，会逐渐腐蚀，导致钢筋的力学性能逐渐降低，逐渐失去骨架的功能，产生的锈蚀产物积存在钢筋与混凝土的连接处，破坏了钢筋与混凝土之间的紧密连接，从而降低了空心板梁的强度等使用性能，给桥梁的安全使用带来严重威胁，同时也降低了空心板梁的使用寿命。

玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维在许多方面都表现出优异的性能：1化学性能，玄武岩纤维含有K₂O、MgO和TiO₂，使得玄武岩纤维具有比无碱玻璃纤维更好的耐酸性、耐碱性和耐水能力；2.物理性能，玄武岩属于难熔矿石，熔化温度在1500℃以上，烧结温度达1060℃，使得玄武岩纤维具有优异的耐高温和耐低温性能，普通玄武岩纤维的有效使用温度范围为-260℃～700℃，特种玄武岩纤维可达982℃，其使用温度范围大大超过其它类别纤维材料，玄武岩纤维的吸音系数大于玻璃纤维等其它纤维，是一种理想的隔音材料，玄武岩纤维还具有优良的绝热性能和电绝缘性能，是一种理想的保温材料和电绝缘电子材料；3.机械力学性能，玄武岩纤维的抗拉强度与无碱玻璃纤维及碳纤维相当，其弹性模量是无碱玻璃纤维的1.5倍，是高强S玻璃纤维的1.9倍，从综合机械力学性能来看，玄武岩纤维是介于碳纤维与玻璃纤维之间的一种纤维，远远优于聚丙烯等化纤和木纤，是一种理想的复合材料加强纤维；4玄武岩纤维还具有优异的高温稳定性，随着温度升高，其各项力学性能、物理和化学性能的下降幅度均小于无碱玻璃纤维。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。

因此，如何充分利用玄武岩纤维的优良性能提高空心板梁的使用性能和使用寿命是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种桥梁用空心板梁的制备方法，该制备方法制备的空心板梁以玄武岩纤维筋代替钢筋，充分利用玄武岩纤维的优良性能，不仅能够解决钢筋腐蚀的问题，还能够提高空心板梁的强度等性能，从而能够提高空心板梁的使用性能和使用寿命。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种桥梁用空心板梁的制备方法，包括以下步骤：

1)采用若干个玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼；

2)安装外模板和芯模板，并在所述外模板和芯模板上涂抹脱模剂，然后将所述步骤1)得到的玄武岩纤维筋笼放置在所述外模板与芯模板之间的空腔内；

3)往所述空腔内浇筑混凝土；

4)养护所述混凝土；

5)拆除所述外模板和芯模板，得到空心板梁。

优选的，所述步骤1)具体为将玄武岩纤维加工成玄武岩纤维纺纱，再将玄武岩纤维纺纱加工成具有网状结构的玄武岩纤维棒状织物，然后在玄武岩纤维棒状织物中充填热固性树脂粉末，然后将充填有热固性树脂粉末的玄武岩纤维棒状织物放置在模具内加热成型，得到玄武岩纤维筋，采用玄武岩纤维连接环将若干根玄武岩纤维筋连接成玄武岩纤维筋笼。

优选的，所述武岩纤维中直径为0.6μm～0.9μm的玄武岩纤维的质量百分比为60％～70％，直径为3μm～5μm的玄武岩纤维的质量百分比为30％～40％。

优选的，质量百分比70％～80％的所述热固性树脂粉末的粒度大于等于325目。

优选的，所述热固性树脂粉末为环氧树脂或酚醛树脂。

优选的，所述加热成型过程中保温温度为220℃～260℃，保温时间为20min～40min。

优选的，所述玄武岩纤维筋的直径为5mm～20mm，相邻两根所述玄武岩纤维筋之间的距离为30mm～60mm，相邻两个所述玄武岩纤维连接环之间的距离为30mm～60mm。

优选的，所述步骤2)中涂抹脱模剂后在外模板内表面和/或芯模板外表面铺设若干层玄武岩纤维布。

优选的，所述玄武岩纤维布铺设2层。