[发明专利]一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置及制作方法

说明书

本发明属于结构工程领域，具体涉及一种采用对拉螺栓加强UHPC‑NC界面粘结的装置及制作方法。由优质钢板(1)和对拉螺栓(2)构成，其特征在于选择优质钢板(1)作为对拉螺栓(2)两端固定物，对拉螺栓(2)采用两端套丝的圆钢螺栓，对优质钢板(1)长度方向的中轴线上开孔，用于插入对拉螺栓(2)，在优质钢板(1)开孔两侧的对拉螺栓(2)上穿入铸钢垫片(3)，用螺母(4)将优质钢板(1)与对拉螺栓(2)固定拧紧。本发明通过对拉螺栓(2)连接UHPC‑NC两种梁内部的优质钢板(1)，提高了UHPC‑NC界面的粘结强度，有利于UHPC‑NC叠合梁两种材料的协同工作，充分发挥UHPC‑NC叠合梁的优良特性。

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，具体涉及一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC(Ultra-High Performance Concrete与Normal Concrete，Ultra-High Performance Concrete，即超高性能混凝土，简称：UHPC，Normal Concrete，即普通混凝土，简称：NC)界面粘结的装置及制作方法。

背景技术

超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也称作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)，活性成分硅灰的掺入和较低的水灰比可大幅降低UHPC材料内部的缺陷(空隙与微裂缝等)，因而获得优异的力学性能和耐久性能。UHPC具有较高的抗拉强度和抗折强度、超高的断裂能力，目前，UHPC抗压强度大于150MPa，抗拉强度大于5MPa，均约为普通混凝土的4倍，由于钢纤维的桥接作用，UHPC在开裂后，能继续承载。使用UHPC可以有效的减小结构自重，在具有相同的抗弯能力的前提下，UHPC的结构自重仅为普通混凝土自重的1/3～1/2，几乎与钢结构相近。掺钢纤维的UHPC具有较高的抗拉强度和极好的韧性，这样就可以避免抗剪刚筋的使用，适用于桥梁工程中的梁体结构。

目前，UHPC已经在一些实际工程中应用，由于其高昂的价格，在结构工程技术领域全部使用UHPC会很不经济，而且其超高的力学性能无法全部利用使得UHPC部分功能性浪费。因此，在结构工程技术领域内普遍采用UHPC与NC叠合的方式，这样既能充分发挥UHPC较高的抗拉性能，避免抗剪刚筋的使用，又能充分利用NC较高的抗压性能，达到经济可观、适用、耐久的效果。

在实际工程中，为了使UHPC-NC接触界面有效粘结，工程师普遍采用在连接面凿毛、切槽等方法进行处理。此类方法会使UHPC产生微裂缝，且无法保证UHPC-NC界面具有足够的粘结强度，当UHPC-NC叠合梁承受较大荷载时，结合面易造成剪切破坏。

发明内容

本发明涉及一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置及制作方法。在浇筑UHPC-NC叠合梁时，先浇筑20cm～30cm厚的UHPC，倒入一半UHPC抹平后将对拉螺栓一端已固定拧紧的优质钢板水平地放在UHPC上，然后倒入剩下部分的UHPC完成UHPC的浇筑，待UHPC完全凝固后将另一块优质钢板固定在对拉螺栓的另一端，接着浇筑上部的NC形成叠合梁，最后对UHPC-NC叠合梁进行养护。本发明通过对拉螺栓连接UHPC-NC两种梁内部的优质钢板，提高了UHPC-NC界面的粘结强度，有利于UHPC-NC叠合梁两种材料的协同工作，充分发挥UHPC-NC叠合梁的优良特性。解决了目前处理UHPC-NC界面的粘结不够的问题，同时也能更好的研究UHPC-NC叠合梁的力学性能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，由优质钢板和对拉螺栓构成，选择优质钢板作为对拉螺栓两端固定物，对优质钢板长度方向的中轴线上开孔，用于插入对拉螺栓，在优质钢板开孔两侧的对拉螺栓上穿入铸钢垫片，用螺母将优质钢板与对拉螺栓固定拧紧，优质钢板的宽度为叠合梁宽度的1/3～1/2，长度较叠合梁小15cm～20cm，厚度设定在2cm～3cm，优质钢板各向边缘距梁边缘的混凝土保护层厚度不小于5cm。

所述的一种采用对拉螺栓加强UHPC-NC界面粘结的装置，优质钢板选择优质高强度合金钢来制作。