[实用新型]高抗拉透水混凝土三明治结构

说明书

本实用新型公开了高抗拉透水混凝土三明治结构，包括透水混凝土结构主体、土工格栅加筋层和粘结层；所述透水混凝土结构主体内受拉区铺设一层或间隔铺设多层土工格栅加筋层；各土工格栅加筋层的上下表面均涂覆粘结层；所述透水混凝土结构主体内分布有纤维材料，所述纤维材料长度为18mm～20mm；土工格栅加筋层的网格空隙内填满分布有纤维材料的透水混凝土。本实用新型利用土工格栅加筋层、粘结层、纤维材料以及透水混凝土共同作用，来提高透水混凝土三明治结构的抗拉强度。另外，本实用新型施工简单且灵活，成本经济，适用于现浇混凝土构件，也适用于预制混凝土构件，对扩大透水混凝土的应用范围，促进我国海绵城市建具有重要意义。

技术领域

本实用新型涉及构建智慧型海绵城市的建筑材料领域，特别涉及一种高抗拉透水混凝土三明治结构。

背景技术

透水混凝土是由特定级配的水泥、粗骨料、掺合料、外加剂按照一定比例拌和而成的生态混凝土。透水混凝土连续孔隙的存在可有效解决城市的积水和结构的水损坏，促进城市和自然的水循环。其吸热储热效果显著，可有效缓解城市的热岛效应。多孔的结构还可以吸声降噪，减轻城市的噪声污染。大孔隙的存在也使得透水混凝土的抗冻融能力高于一般混凝土。随着我国海绵城市建设进程的不断推进，透水混凝土结构将由于其生态优势被广泛应用到市政工程建设中。

透水混凝土多孔隙的结构特征带来诸多优势的同时也存在一定的不足：抗拉强度低，抗裂性能差。这限制了透水混凝土的应用范围，使得透水混凝土不能利用其排水优势更好的应用到诸如排水挡墙和排水管桩等受力结构中。现阶段透水混凝土多用于人行道、停车场的铺筑，用作荷载路面时多出现开裂。现有研究从材料组成和配合比出发得出水灰比、骨料粒径、纤维类型及长度等因素均是影响透水混凝凝土抗弯拉强度的重要因素，通过改善上述因素，也只能将抗弯拉强度从2MPa提高到3MPa左右，还是难以满足《CJJ37－2012城市道路工程设计规范》中对快速路、主干路抗折强度不得低于5.0MPa的要求。

为进一步提高透水混凝土的抗拉性能，可在透水混凝土内部设置加筋材料。如中国实用新型专利(公开号CN104446076A)公开的一种透水钢筋混凝土，其是将透水混凝土与防腐钢筋相结合形成。但由于透水混凝土不同于常规混凝土，透水混凝土内的钢筋在长期频繁的水循环作用下易腐蚀，所以，该透水钢筋混凝土需要对防腐钢筋进行严密的覆盖包裹，施工工艺复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种施工简单、成本经济的高抗拉透水混凝土三明治结构。

本实用新型提供的高抗拉透水混凝土三明治结构，包括透水混凝土结构主体、土工格栅加筋层和粘结层；所述透水混凝土结构主体内受拉区铺设一层或间隔铺设多层土工格栅加筋层；各土工格栅加筋层的上下表面均涂覆粘结层；所述透水混凝土结构主体内分布有纤维材料，所述纤维材料长度为18mm～20mm；土工格栅加筋层的网格空隙内填满分布有纤维材料的透水混凝土。所述受拉区指透水混凝土结构主体易受拉破坏的区域。

作为优选，纤维材料的体积占整个透水混凝土结构主体体积的0.1％～0.3％。

进一步的，纤维材料为玄武岩纤维、碳纤维、聚丙烯纤维或玻璃纤维。

作为优选，土工格栅加筋层采用聚丙烯双向土工格栅，所采用聚丙烯双向土工格栅的抗拉强度不低于40kN/m。

作为优选，粘结层采用常温固化环氧树脂胶。

本实用新型中，土工格栅加筋层设置在透水混凝土结构主体的受拉区，并按受拉方向布置，即铺设土工格栅加筋层时，保证土工格栅加筋层的受拉方向与透水混凝土结构主体的受拉方向一致。当间隔铺设多层土工格栅加筋层，可进一步增加透水混凝土结构主体的抗拉强度。由于纤维材料尤其是玄武岩纤维和水泥的相容性好，在透水混凝土结构主体内均匀分布纤维材料，可有效提高透水混凝土结构主体的水泥基体抗拉强度。

本实用新型透水混凝土三明治结构具有高抗拉强度的机理如下：