本發(fā)明涉及一種民用建筑混凝土連續(xù)梁及其制作方法，具體講是碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板材混凝土連續(xù)梁制作方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的推進(jìn)，鋼筋混凝土的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，但在長(zhǎng)期不利的自然環(huán)境和使用條件下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)雖然能滿足強(qiáng)度要求，但因耐久性不良而遭到破壞的工程實(shí)例比比皆是。因施工、使用和環(huán)境等造成結(jié)構(gòu)裂縫，混凝土對(duì)內(nèi)部的鋼筋逐漸失去保護(hù)，當(dāng)有害腐蝕性氣體進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，與水結(jié)合形成的酸性物質(zhì)將鋼筋腐蝕，造成鋼筋力學(xué)性能退化、混凝土截面性能損傷、鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)性能下降等后果，從而降低構(gòu)件的承載能力，直接影響構(gòu)件使用安全。同時(shí)，混凝土暴露在外會(huì)受到空氣中二氧化碳對(duì)混凝土的碳化作用，混凝土對(duì)其內(nèi)部鋼材的保護(hù)作用也會(huì)逐漸喪失，當(dāng)鋼筋周?chē)幕炷镣耆蓟螅摻顣?huì)逐漸銹蝕、膨脹，同樣會(huì)破壞結(jié)構(gòu)的安全性。

隨著建筑行業(yè)的革新，新型纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，特別是碳纖維，很快被應(yīng)用到建筑工程中。碳纖維作為一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有耐高溫、耐腐蝕、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢(shì)。

目前，用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)也存在一定的問(wèn)題，一方面這種材料需要通過(guò)有機(jī)膠粘結(jié)在結(jié)構(gòu)表層使其定型，但在高溫環(huán)境中，有機(jī)膠易軟化，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力造成不利影響；另一方面，采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層容易發(fā)生剝離破壞，不能充分發(fā)揮碳纖維材料的承載力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板材混凝土連續(xù)梁及其制作方法。所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有良好耐久性和整體性，同時(shí)能大大地提高建筑物承載力的新型碳纖維增強(qiáng)復(fù)合板材混凝土連續(xù)梁及其制作方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

1.碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板材混凝土連續(xù)梁，包括2塊側(cè)板、1塊頂板、1塊底板，一共4塊碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板材，以及2塊普通水泥板材做成的端板和混凝土現(xiàn)澆而成，參見(jiàn)圖1所示。

2.根據(jù)抗剪連接件的構(gòu)造要求，側(cè)板和底板沿長(zhǎng)邊方向避開(kāi)預(yù)埋螺桿均勻插入；對(duì)于頂板，沿長(zhǎng)邊方向均勻插入，參見(jiàn)圖2所示。

3.作為優(yōu)選，抗剪連接件尖端朝下插入，且插入至碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板材厚度的2/3處，參見(jiàn)圖3所示。

4.對(duì)于側(cè)板和底板，在距端部100mm的板中央預(yù)埋螺桿，沿長(zhǎng)邊方向在板中線每隔300mm預(yù)埋1個(gè)螺桿，且側(cè)板和底板預(yù)埋螺桿位置對(duì)應(yīng)，參見(jiàn)圖2所示。

5.將養(yǎng)護(hù)好的底板放置于模板上，將另外兩塊養(yǎng)護(hù)好側(cè)板放置于木模板的內(nèi)側(cè)，且位于底板上，用U形鋼箍和螺母將側(cè)板和底板連接起來(lái)；端板位于側(cè)板與底板構(gòu)成的槽內(nèi)的端部，采用G形夾具夾緊；在拼裝好的槽中均勻涂抹界面劑，并在每跨跨中采用G形夾具固定側(cè)板，然后澆筑混凝土至U形鋼箍翼緣處，再將涂有界面劑的頂板安放至U形鋼箍翼緣上，最后將剩余混凝土澆筑完成。

6.復(fù)合板材上有預(yù)埋件的一側(cè)均一致向內(nèi)放置，復(fù)合板材另一面應(yīng)與木模板緊貼。

與現(xiàn)有混凝土受彎構(gòu)件相比，本發(fā)明取得了以下的技術(shù)效果：

1.本發(fā)明用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料代替鋼筋，承擔(dān)構(gòu)件的抗彎和抗剪作用，不僅能消除因鋼筋銹蝕導(dǎo)致構(gòu)件承載力降低的問(wèn)題，而且能減輕構(gòu)件的自重，提高耐久性的同時(shí)顯著地提高了構(gòu)件的承載力。

2.本發(fā)明在碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板材內(nèi)預(yù)埋螺桿，采用U形鋼箍和G形夾具，很好地保證了板材間的緊密連接，使板材形成了槽型空間，從而大大地減少了模板制作的時(shí)間和材料，節(jié)約資源。

3.本發(fā)明在碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板材預(yù)埋抗剪連接件，從而很好地解決了復(fù)合板材和混凝土之間的粘結(jié)問(wèn)題，有效地防止復(fù)合板發(fā)生剝離，保證了碳纖維網(wǎng)格充分發(fā)揮作用，有效地提高構(gòu)件的整體承載力。

附圖說(shuō)明：

附圖1為本發(fā)明的軸測(cè)圖；

附圖2為本發(fā)明側(cè)板、頂板和底板預(yù)埋抗剪連接件和螺桿的布置圖；

附圖3為本發(fā)明預(yù)埋抗剪連接件在復(fù)合板材內(nèi)的位置示意圖。

附圖4為U形鋼箍示意圖；

附圖5為側(cè)板和底板連接詳圖；

附圖6為碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板的剖面；

圖中：1—側(cè)板，2—頂板，3—底板，4—端板，5—U形鋼箍，6—帶翼緣U形鋼箍，7—混凝土，8—G形夾具，9—抗剪連接件，10—螺桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如附圖1所示為碳纖維網(wǎng)格復(fù)合板材混凝土連續(xù)梁及其制作方法，包括以下步驟：

1.將模具精確放平；

2.布置底層定位條，其厚度與板底保護(hù)層厚度一致；

3.制備鋼纖維增強(qiáng)水泥基體,并將其澆筑在模板上，直至定位條上表面處，作為板底保護(hù)層；

4.布置各層碳纖維編織網(wǎng)：將底層碳纖維編織網(wǎng)放置在底層定位條之上，在各層碳纖維編織網(wǎng)之間布置新的定位條，使碳纖維編織網(wǎng)沿板厚度方向?qū)ΨQ分布；

5.將各層碳纖維編織網(wǎng)固定、繃緊并施加預(yù)應(yīng)力；

6.制備普通水泥基體，并將其澆筑在預(yù)應(yīng)力碳纖維編織網(wǎng)之上，并澆筑至頂層碳纖維編織網(wǎng)處；

7.將抗剪短切鋼纖維垂直插入到預(yù)應(yīng)力碳纖維編織網(wǎng)的網(wǎng)格孔洞中；

8.復(fù)合板材的側(cè)板和底板，在短邊距端部100mm位置的板中央插入螺桿，沿長(zhǎng)邊方向在板中線每隔300mm插入1根螺桿至預(yù)應(yīng)力碳纖維編織網(wǎng)的網(wǎng)格孔洞中；

9.布置頂層定位條，其厚度與板頂保護(hù)層厚度一致；

10.在頂層碳纖維編織網(wǎng)之上澆筑鋼纖維增強(qiáng)水泥基體，直至頂層定位條上表面處，作為板頂保護(hù)層；

11.將已澆筑基體輕微振搗并抹平表面；

12.在復(fù)合板材頂部鋼纖維增強(qiáng)水泥基體凝結(jié)前，側(cè)板和底板在預(yù)埋螺桿一側(cè)上，沿長(zhǎng)邊方向避開(kāi)螺桿將抗剪連接件尖端向下均勻插入，頂板沿長(zhǎng)邊方向均勻插入，且尖端插入至復(fù)合板材厚度的2/3處，固定直至水泥凝結(jié)硬化；

13.待水泥基體抗壓強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的70％后釋放預(yù)應(yīng)力，拆模，并進(jìn)行適當(dāng)養(yǎng)護(hù)；

14.將養(yǎng)護(hù)好的底板有預(yù)埋件一側(cè)向上平放置在底模板上；將另外兩塊養(yǎng)護(hù)好的側(cè)板有預(yù)埋件的一側(cè)向內(nèi)放置于木模板的內(nèi)側(cè)，且位于底板邊緣上；用U形鋼箍及螺母固定底板和側(cè)板，并在頂部用G形夾具固定側(cè)板；端板位于側(cè)板與底板構(gòu)成的槽內(nèi)端部，并用G形夾具夾緊；在槽內(nèi)表面涂抹界面劑；

15.澆筑配合比良好的混凝土(7)至U形鋼箍翼緣處，振搗密實(shí)后，再將有預(yù)埋件側(cè)涂抹界面劑的頂板安放至U形鋼箍翼緣上，將剩余混凝土澆筑完成，并進(jìn)行適當(dāng)養(yǎng)護(hù)；

16.待混凝土(7)達(dá)到齡期后拆模。