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一种 纤维编织网增强水泥基 复合材料永久性梁模板及其制作方法

阅读：1发布：2020-08-20

专利汇可以提供一种纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板及其制作方法。模板截面为凹型，内部分布有凹槽。本发明专利在工业与民用建筑结构、水工结构以及港海结构等结构的梁浇筑阶段作为梁模板使用，在浇筑成型后兼做该结构的防护板和外保护层并承受一部分荷载。本发明专利所述的模板选用以下几种材料制作：非金属纤维编织网增强水泥基复合材料、钢丝网增强水泥基复合材料等，具有制作简便，使用方便，耐久性高，控裂性能好的特点。，下面是一种纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板及其制作方法专利的具体信息内容。

权利要求

1. 纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板，其特征是：它由面板（1）组成梁模板，所述面板的横截面呈凹字型，内表面分布有凹槽，所述面板选用以下几种材料制作：非金属纤维编织网增强水泥基复合材料、钢丝编织网增强水泥基复合材料。
2.根据权利要求1所述的纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板，其特征是：
所述非金属纤维编织网增强的水泥基复合材料由非金属纤维网和水泥基基体组成，所述非金属纤维编织网包括：碳纤维编织网、芳纶纤维编织网、耐碱玻璃纤维编织网、聚乙烯醇纤维编织网、聚乙烯纤维编织网或混杂纤维编织网，混杂纤维中具有两种以上选自以上纤维的纤维；水泥基基体的砂浆组成成分除拌和水外，还包括：硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种、活性矿物细掺料，减水剂、砂，所述活性矿物细掺料为具有火山灰活性的材料。
3.根据权利要求2所述的纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板，其特征是：
火山灰活性的材料包括粉煤灰、硅粉、粒化高炉矿渣中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板，其特征在于：所述的水泥基复合材料的水泥基基体的砂浆优选质量配比为：水泥：水：粉煤灰：硅灰：
减水剂：粗砂：细砂=1：（0.45~0.55）：(0.3~0.36)：（0.05~0.1）：（0.006~0.01）：（0.9~1.0）：
（1.8~2.0），其中粗砂的粒径范围在0.6~1.2mm；细砂粒径范围为0~0.6mm。
5.根据权利要求1所述的纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板，其特征在于：非金属纤维编织网被预张拉并在除弯折部位外的表面涂抹环氧树脂。
6.如权利要求1所述的纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板的制作方法，其特征是：将安装有U型编织网的夹具（4）和W型模板（5）拼接成模板浇筑装置，W型模板（5）中的模腔由两翼模腔和顶部模腔组成，分别对应凹字形面板的两侧模板和底部模板造型，U型编织网插入在两翼模腔和顶部模腔中，从W型模板（5）的上部开口处将水泥基基体的砂浆加入模板浇注装置并进行振捣；模板成型后拆模，修剪两侧多余的编织网，养护后成纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于：U型纤维编织网制作过程如下：将所需尺寸的非金属纤维编织网进行双向张拉，并将张拉后的编织网使用夹具（3）固定；在被固定的编织网表面涂抹环氧树脂，并预留制作U型纤维编织网时需弯曲的区域不涂抹环氧树脂；待环氧树脂固化后，编织网形成三块硬化的区域，沿上述不涂抹环氧树脂的区域将编织网弯曲为U型并使用夹具（4）在其两端进行固定即完成U型编织网的制作。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于：当编织网为钢丝编织网时，无需进行张拉和环氧树脂涂抹，直接弯曲为U型并使用夹具（4）在其两端进行固定从而完成U型钢丝编织网的制作。
9.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于：所述的W型模板（5）内部有凸起楞条，其尺寸与所述永久性梁模板内的凹槽尺寸相一致；所述的U型编织网的夹具（4）由外部构件(41)和内部构件(42)组成并配合夹住U型编织网。
10.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于：所述模板浇筑装置在水平放置下进行梁模板的浇筑制作。

说明书全文

一种 纤维编织网增强水泥基 复合材料永久性梁模板及其制

作方法

技术领域

[0001] 本发明属于一种建筑模板，具体地说是一种主要用于工业与民用建筑结构、水工结构以及港海结构等结构的梁的高耐久性永久性模板，在浇筑阶段作为模板使用，浇筑成型后兼做结构的防护板和外保护层，同时承担一部分的结构荷载。本发明还涉及模板的制作方法。

背景技术

[0002] 目前，国内建筑领域中，工业与民用建筑结构、水工结构以及港海结构等结构的梁通常使用木模板、钢模板等模板，存在消耗量大、拆装不便、周转费用高、利用率低等不利因素。耐久性问题一直以来是钢筋混凝土结构所面临的主要问题之一。传统情况下的结构中普通混凝土表面自然裸露，耐久性较低，目前我国大约有50%的房屋进入老化阶段，即23.4亿平方米的建筑物面临耐久性问题。此外，以抗裂作为控制条件进行设计是水工结构、港海结构等有别于其他类型建筑结构的重要特征，普通混凝土易开裂问题不仅会影响水工结构等的正常工作也会影响其耐久性和使用寿命，严重的甚至会影响结构的安全运行。以上几点一直以来是工业与民用建筑结构、水工结构以及港海结构等施工和使用过程中较难解决的问题。

发明内容

[0003] 本发明首先所要解决的技术问题是提供一种纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板，以改善传统模板带来的不利因素，同时提高结构耐久性，减少结构后期维护成本并最终延长结构的使用寿命，为此，本发明采用以下技术方案：一种纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板，它由面板组成梁模板，所述面板的横截面呈凹字型，内表面分布有凹槽，所述面板选用以下几种材料制作：非金属纤维编织网增强水泥基复合材料、钢丝编织网增强水泥基复合材料。

[0004] 所述非金属纤维编织网增强的水泥基复合材料由非金属纤维网和水泥基基体组成，所述非金属纤维编织网包括：碳纤维编织网、芳纶纤维编织网、耐碱玻璃纤维编织网、聚乙烯醇纤维编织网、聚乙烯纤维编织网或混杂纤维编织网，混杂纤维中具有两种以上选自以上纤维的纤维；水泥基基体的砂浆组成成分除拌和水外，还包括：硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种、活性矿物细掺料，减水剂、砂，所述活性矿物细掺料为具有火山灰活性的材料。

[0005] 火山灰活性的材料包括粉煤灰、硅粉、粒化高炉矿渣中的一种或几种。

[0006] 此外，所述的水泥基复合材料的水泥基基体的砂浆优选质量配比为：水泥：水：粉煤灰：硅灰：减水剂：粗砂：细砂=1：（0.45~0.55）：(0.3~0.36)：（0.05~0.1）：
（0.006~0.01）：（0.9~1.0）：（1.8~2.0），其中粗砂的粒径范围在0.6~1.2mm；细砂粒径范围为0~0.6mm。

[0007] 非金属纤维编织网被预张拉并在除弯折部位外的表面涂抹环氧树脂。

[0008] 本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种上述纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板的制作方法。为此，本发明采用以下技术方案：将安装有U型编织网的夹具和W型模板拼接成模板浇筑装置，W型模板中的模腔由两翼模腔和顶部模腔组成，分别对应凹字形面板的两侧模板和底部模板造型，U型编织网插入在两翼模腔和顶部模腔中，从W型模板的上部开口处将水泥基基体的砂浆加入模板浇注装置并进行振捣；模板成型后拆模，修剪两侧多余的编织网，养护后成纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板。

[0009] U型纤维编织网制作过程如下：将所需尺寸的非金属纤维编织网进行双向张拉，并将张拉后的编织网使用夹具固定；在被固定的编织网表面涂抹环氧树脂，并预留制作U型纤维编织网时需弯曲的区域不涂抹环氧树脂；待环氧树脂固化后，编织网形成三块硬化的区域，沿上述不涂抹环氧树脂的区域将编织网弯曲为U型并使用夹具在其两端进行固定即完成U型编织网的制作。

[0010] 当编织网为钢丝编织网时，无需进行张拉和环氧树脂涂抹，直接弯曲为U型并使用夹具在其两端进行固定从而完成U型钢丝编织网的制作。

[0011] 所述的W型模板内部有凸起楞条，其尺寸与所述永久性梁模板内的凹槽尺寸相一致；所述的U型编织网的夹具由外部构件和内部构件组成并配合夹住U型编织网。

[0012] 所述模板浇筑装置在水平放置下进行梁模板的浇筑制作。

[0013] 所述纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板的尺寸可以根据实际需要通过调整面板的形状尺寸来满足不同形状尺寸、高度和跨度大小的需要，制作方法简单，使用方便。

[0014] 由于采用本发明的技术方案，本发明在浇筑阶段作为模板使用，浇筑成型后，不需拆除，而兼做结构的防护板和外保护层，成为永久性模板，其本身成本低且还消除了拆除费用和周转费用，降低工程成本，可以改善和解决工业与民用建筑结构、水工结构以及港海结构等模板施工中的拆卸和利用率等问题，降低施工强度，可大大缩短施工时间。与此同时，由于该模板由非金属纤维编织网增强水泥基复合材料或钢丝网增强水泥基复合材料制成，具有高拉伸延性和裂缝控制能力、损伤容限高、能量吸收能力强等特点，可以有效减少结构表面产生的有害裂缝并抑制裂缝发展，其抗氯离子渗透和抗水渗透性能远优于普通混凝土，能够显著提高混凝土结构的耐久性和使用寿命。同时，采用本发明的面板的结构，具有制作简单，组装使用方便，耐久性高，控制裂缝开展的特点。本发明所述的模板还可以承担部分结构荷载并减少梁内部钢筋用量，并提高梁的抗剪切强度。附图说明

[0015] 以下为附图之中的标注说明：1是永久性梁模板，11是梁模板内的凹槽，12是凹字形面板的两侧模板，13是凹字形面板的底部模板；2是模板中的纤维编织网；3是固定张拉纤维编织网的夹具；4是制作U型编织网的夹具，41是夹具4的外部构件，42是夹具4的内部构件；5是W型模板，51是W型模板上的凸起楞条，52是W型模板中的两翼模腔，53是W型模板中的顶部模腔；6是浇筑的水泥基复合材料。

[0016] 图1(a)是本发明的梁模板结构示意图。

[0017] 图1(b)是本发明的梁模板的俯视图。

[0018] 图1(c)是本发明的梁模板的侧视图。

[0019] 图1(d)是图1(b)的A-A剖视图。

[0020] 图2(a)是本发明的编织网张拉后被夹具固定时的示意图。

[0021] 图2(b)是本发明的编织网张拉后被夹具固定时的侧视图。

[0022] 图2(c)是本发明的编织网张拉后被夹具固定时的俯视图。

[0023] 图3(a)是本发明的U型编织网被制作后的示意图。

[0024] 图3(b)是本发明的U型编织网被制作后的正视图。

[0025] 图3(c)是本发明的U型编织网被制作后的俯视图。

[0026] 图3(d)是本发明的U型编织网被制作后的侧视图。

[0027] 图4(a)是本发明的W型模板的结构示意图。

[0028] 图4(b)是本发明的W型模板的俯视图。

[0029] 图4(c)是本发明的W型模板的侧视图。

[0030] 图4(d)是图4(b)的B-B剖视图。

[0031] 图4(e)是图4(b)的C-C剖视图。

[0032] 图5(a)是本发明的模板浇筑装置的示意图。

[0033] 图5(b)是本发明的模板浇筑装置的正视图。

[0034] 图5(c)是本发明的模板浇筑装置的俯视图。

[0035] 图5(d)是本发明的模板浇筑装置的侧视图。

[0036] 图5(e)是图5(b)的D-D剖视图。

[0037] 图5(f)是图5(c)的E-E剖视图。

[0038] 图5(g)是图5(c)的F-F剖视图。

[0039] 图6是U型编织网的制作过程示意图。

[0040] 图7是永久性梁模板制作过程示意图。

具体实施方式

[0041] 下面结合附图和一种纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板及其制作方法具体实施方式对本发明作进一步说明，本实施实例是对本发明的说明，而不是对本发明作出任何限定。

[0042] 本实施例的一种互扣式可拼装防裂防渗永久性梁模板如图1(a)(b)(c)(d)所示，永久性梁模板由面板1组成梁模板，所述面板的横截面呈凹字型，内表面分布有凹槽11。

[0043] 非金属纤维编织网增强的水泥基复合材料由非金属纤维网和水泥基基体组成，所述非金属纤维编织网包括：碳纤维编织网、芳纶纤维编织网、耐碱玻璃纤维编织网、聚乙烯醇纤维编织网、聚乙烯纤维编织网或混杂纤维编织网，混杂纤维中具有两种以上选自以上纤维的纤维；水泥基基体的砂浆组成成分除拌和水外，还包括：硅酸盐水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥中的一种或几种、活性矿物细掺料，减水剂、砂，所述活性矿物细掺料为具有火山灰活性的材料。

[0044] 火山灰活性的材料包括粉煤灰、硅粉、粒化高炉矿渣中的一种或几种。

[0045] 此外，所述的水泥基复合材料水泥基基体的砂浆的优选质量配比为：各组分的质量之比为水泥：水：粉煤灰：硅灰：减水剂：粗砂：细砂=1：（0.45~0.55）：(0.3~0.36)：（0.05~0.1）：（0.006~0.01）：（0.9~1.0）：（1.8~2.0）。其中粗砂的粒径范围在0.6~1.2mm；
细砂粒径范围为0~0.6mm。

[0046] 首先进行U型编织网的制作，如图6所示。将所需尺寸的非金属纤维编织网进行双向张拉，所述双向为相互垂直的两个方向，并将张拉后的编织网使用夹具3固定,见图2(a)(b)(c)；在固定的编织网表面涂抹环氧树脂，并预留制作U型纤维编织网时需弯曲的区域（宽度为1~3cm）不涂抹环氧树脂；待环氧树脂固化后，编织网形成三块硬化的区域，沿上述不涂抹环氧树脂的区域将编织网弯曲为U型并使用夹具4在其两端进行固定即完成U型纤维编织网的制作,见图3(a)(b)(c)(d)。以上所用的U型纤维编织网的夹具4由外部构件41和内部构件42组成并配合夹住U型纤维编织网。

[0047] 将安装有U型纤维网的夹具和W型模板拼接成模板浇筑装置，W型模板5中的模腔由两翼模腔52和顶部模腔53组成，分别对应凹字形面板的两侧模板12和底部模板13造型，W型模板5内部有凸起楞条51，其尺寸与凹字形永久性梁模板内的凹槽11尺寸相一致；夹具4将W型模板5中的模腔的两端封闭。

[0048] 永久性梁模板制作过程如图7所示，将U型纤维网插入在两翼模腔和顶部模腔中，安装有U型纤维编织网的夹具4和W型模板5（见图4(a)(b)(c)(d)(e)）拼接成模板浇筑装置（见图5(a)(b)(c)(d)(e)(f)），水平放置所述模板浇筑装置，从W型模板的上部开口处将水泥基复合材料6的水泥基基体砂浆加入模板浇注装置并进行振捣；模板成型后拆模，修剪两侧多余的纤维编织网，养护28天后成纤维编织网增强水泥基复合材料永久性梁模板，可以正常使用。

[0049] 施工时，可以根据实际尺寸的需要进行面板的尺寸、数量设计和组装，通过调整面板1和大小尺寸可以满足不同截面尺寸和跨度的需要。

[0050] 本发明所提供的制作方法具有制作简单，使用方便，提高结构耐久性和控制裂缝开展的特点，可以满足大量工程的应用需求。

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