[发明专利]混杂纤维替代钢筋的自密实混凝土预制空心板梁及制作方法

摘要

本发明涉及一种混杂纤维替代钢筋的自密实混凝土预制空心板梁及制作方法，其钢筋包括预应力钢筋、带肋钢筋和光圆钢筋，预应力钢筋包括预应力受拉钢筋，带肋钢筋包括带肋纵向受拉钢筋、带肋纵向受压钢筋、带肋腹板纵向受力钢筋和带肋抗剪箍筋，光圆钢筋包括固定箍筋的顶部架立筋；混凝土为抗压强度不大于50MPa的高性能的自密实混凝土；纤维是混杂于自密实混凝土中的增强增韧粗纤维，包括端部弯钩型钢纤维、仿钢丝合成粗纤维或玄武岩纤维，纤维长度不小于3cm，直径不小于0.4cm。优点混凝土收缩小，减少裂缝产生，混凝土与钢筋握裹力好，避免出现蜂窝、麻面、空洞，减小钢筋腐蚀，增大箍筋间距，提高布置钢筋精度，提高构件耐久性。

主权项

一种混杂纤维替代钢筋的自密实混凝土预制空心板梁的制作方法，所述的混杂纤维替代钢筋的自密实混凝土预制空心板梁，包括：钢筋，混凝土，纤维；钢筋包括预应力钢筋、带肋钢筋和光圆钢筋，预应力钢筋包括预应力受拉钢筋，带肋钢筋包括带肋纵向受拉钢筋、带肋纵向受压钢筋、带肋腹板纵向受力钢筋和带肋抗剪箍筋，光圆钢筋包括固定箍筋的顶部架立筋；混凝土为抗压强度不大于50MPa的高性能的自密实混凝土；纤维是混杂于自密实混凝土中的增强增韧粗纤维，包括钢纤维、仿钢丝合成粗纤维或玄武岩纤维，纤维长度不小于3cm，直径不小于0.4cm；钢纤维包括端部弯钩型钢纤维、平直形钢纤维、波纹形钢纤维；其特征在于，所述的制作方法按下述步骤进行：（1）按常规设计计算出预制空心板梁的几何尺寸，按设计和构造分别计算出所需预应力受拉钢筋、带肋纵向受拉钢筋、带肋腹板纵向受力钢筋、带肋抗剪箍筋、光圆钢筋的面积，并确定对应的钢筋类型、钢筋根数和钢筋间距；（2）依据布置的钢筋间距，选定端部弯钩型钢纤维，选定仿钢丝合成粗纤维或玄武岩纤维其中的一种，并进行几种不同纤维掺量的混杂；（3）按设计选定的抗压强度要求进行自密实混凝土配合比的设计，将选定的混杂纤维形式掺加到自密实混凝土中；（4）按照自密实混凝土工作性能要求选定几种不同混杂纤维形式，将配置好的混杂纤维自密实混凝土按照欧洲材料与结构联合会标准采用的抗弯强度及弯曲韧性试验梁尺寸进行浇筑，并对梁按照标准进行试验，得到试验梁的荷载‑挠度曲线；（5）采用反分析法依据试验梁的荷载‑挠度曲线求解混杂纤维自密实混凝土的应力‑裂缝口宽度关系；（6）依据应力‑裂缝口宽度关系计算裂缝宽度为设计规定值时的平均设计剩余应力，依据平均设计剩余应力确定混杂纤维对抗剪承载力的贡献值；（7）比较几种不同混杂纤维形式下混杂纤维对抗剪承载力的贡献值，确定其中一个为最大值时的纤维混杂形式；（8）依据混杂纤维对抗剪承载力的贡献最大值，以对应的纤维混杂形式替代步骤（1）中的部分带肋抗剪箍筋，重新确定替代后的抗剪箍筋间距，抗剪箍筋间距扩大；（9）绑扎钢筋骨架，并在模板中就位，固定，就位并张拉预应力钢筋，浇筑最终确定的混杂纤维高性能自密实混凝土，在标准养护室养护24小时后，拆模，待混凝土达到不低于混凝土设计强度值的75%时，放松预应力筋。