[发明专利]一种预制超高性能混凝土护板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种预制超高性能混凝土护板及其制备方法，该预制超高性能混凝土护板主体为采用超高性能混凝土制备的薄壳结构，拼接处通过高性能拼缝胶进行粘接形成整体。所述超高性能混凝土薄壳护板可为曲面或平面结构，其截面形状与尺寸随被防护结构形状与尺寸而变化，内表面设置圆台剪力钉。所述制备方法中对超高性能混凝土与高性能拼缝胶的性能进行了限定，并对护板的制备步骤进行说明。该护板的设计与制备兼顾了施工特点与服役需求，适用于现浇结构与既有结构的防护，对于有效提升在建结构与既有结构的耐久性能具有积极意义。

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，具体涉及一种预制超高性能混凝土护板及其制备方法。

背景技术

对于严酷环境下服役的混凝土结构，为提升其耐久性能，常需对其进行表面防护处理。例如，在承台、墩身等结构水位变动区的混凝土表面，常通过涂刷聚合物涂层或加设钢护筒等方式来改善其抗冲磨以及抗冻性能。然而，工程实践表明，有机涂层在强烈的日照条件下易发生明显老化，而钢护筒则易因与混凝土变形不同步而出现脱空，防护措施的失效势必难以保障受防护混凝土结构的耐久性。近年来，超高性能混凝土凭借其优良的力学与耐久性能，应用日益广泛。鉴于超高性能混凝土能极好地抵御化学腐蚀、冻融、冲磨等长期作用，对于现浇结构而言，若在桥墩、承台等结构的水位变动区采用超高性能混凝土护板取代钢模板，可省去钢模板周转、运输、处理等环节；对于既有的桥墩、承台等结构而言，若将防护层替换为超高性能混凝土护板，可免除焊接等工序，有效提高现场施工效率、降低施工与维护成本。不仅如此，超高性能混凝土护板作为结构内部混凝土的永久性防护外壳，能大幅提高结构的抗冻性、抗冲磨性，且能与内部混凝土实现同步变形、永久粘接等，保障工程质量。

在审发明专利(申请公布号：CN108756065A)公开了一种玄武岩纤维网格增强混凝土免拆柱模及其制备方法，该免拆柱模板包括空心超高性能混凝土层和玄武岩纤维网格，在空心超高性能混凝土层的内表面有抗剪凸块，通过石蜡基3D打印技术制作内翻模，可适用于个性化建筑曲形柱的制造。发明专利(公开号：CN106223544B)则公开了一种超高性能混凝土柱永久模板及其制备方法，其超高性能混凝土永久模板包括空心柱状超高性能混凝土层，内置于超高性能混凝土层中的钢筋笼，在内表面设置了宽度大于30mm，深度不低于5mm的凹痕，以增强超高性能混凝土模板与后浇混凝土的粘接力。尽管相关专利中设计了凸起或凹槽以增加新旧界面粘接，但由于超高性能混凝土密实度极高，普通混凝土在其中的渗入较为有限，固结效果欠佳。此外，现有专利主要将超高性能混凝土用作永久模板浇筑混凝土，未考虑对已有结构防护，且所设计超高性能混凝土预制免拆模板均为一体成型，当结构尺寸较大时，如何进行相应预制免拆模板的运输与组装拼接，成为制约其应用的重要瓶颈之一。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种预制超高性能混凝土护板及其制备方法。

本发明所述的种预制超高性能混凝土护板及其制备方法，其特征在于该预制超高性能混凝土护板主体为采用超高性能混凝土制备的薄壳结构，拼接处通过高性能拼缝胶进行粘接形成整体。

所述超高性能混凝土薄壳护板可为曲面或平面结构，其截面形状与尺寸随被防护结构形状与尺寸而变化。

所述超高性能混凝土薄壳护板的厚度为30～50mm，内表面设置垂直高度为15～20mm、上底半径为8～10mm、下底半径为12～15mm的圆台剪力钉，其上底面与护板内壁连接，分别沿护板横向与纵向布置，相邻圆台剪力钉的轴心间隔不超过50mm，通过与护筒一体浇筑得到。

所述超高性能混凝土包含但不限于水泥、硅灰、石英砂、外加剂、钢纤维等原材料，钢纤维长度不小于骨料最大粒径的1.5倍，且不超过护板壁厚1/3，因原材料种类与组成差异，超高性能混凝土配合比通过紧密堆积理论设计与试验验证相结合的方式确定。

所述超高性能混凝土坍落度扩展度为600～700mm，具有自密实性能，28d抗压强度不小于150MPa，轴拉强度不小于5MPa。