6根，自上而下分四層布置，各層配筋數(shù)為1、5、5、5;梁的橫 截面積為0. 56m2,總截面配筋率為0. 64 %，結(jié)構(gòu)自重為13. 5kN/m，轉(zhuǎn)動慣量為6. 2Xl〇i4mm4; 梁彎曲試驗(yàn)時跨中最大拉應(yīng)變?yōu)?820με，彎曲試驗(yàn)時高強(qiáng)筋材4最大應(yīng)力為1730MPa，剪 切試驗(yàn)時腹板2最大拉應(yīng)變?yōu)?55με。
[0054] 實(shí)施例2
[0055] 超高性能水泥基31形梁，其中：
[0056]Βι= 2500mm、Β2= 1250mm、Β3= 300mm、Η1= 990mm、Η2= 230mm、Τ1= 100mm、Τ2 二 75mm、Ri二 200mm、R2二 125mm、R3二 40mm、L二 29000mm;
[0057]超高性能水泥基復(fù)合材料，包含膠凝材料、水和減水劑，水泥體積占49 %，所述水 泥為強(qiáng)度等級為62. 5的P·I水泥，所述礦物滲合料為娃灰、粉煤灰和礦粉，體積占18%;膠 凝材料的各組分配比分?jǐn)?shù)按實(shí)施例1的計算方式，得Xc= 0. 731、X,f= 0. 104、Xfg= 0. 094 和Xbs= 0. 070。水膠比W/B= 0. 143,外加劑使用聚簇酸減水劑溶液，滲量為膠凝材料質(zhì)量 的 2. 3%。
[0058] 超高性能水泥基復(fù)合材料的主要材料用量，體積百分比如下：
[0059] 水泥 49%
[0060] 娃灰 7% 粉煤灰 6.3% 礦粉 4.7〇/〇 水 28.5% 減乘誦 4.4%
[0061] 超高性能水泥基復(fù)合材料的各材料用量，質(zhì)量比如下：
[0062] 水泥 1 娃灰 0Π3 粉煤灰 化做4 礦粉 0.085 氷 0.185 減氷荊 0Λ292
[0063] 超高性能水泥基復(fù)合材料是指材料拌和后流動性性能如下：
[0064]擴(kuò)展度GB/T50080 : 650mm；
[0065] 硬化后性能達(dá)到如下指標(biāo)：
[0066] 抗壓強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d: 195MPa。
[0067] 誘筑成橫截面如圖2所示的超高性能水泥基π形梁，其中高強(qiáng)筋材4為直徑 12mm、抗拉強(qiáng)度>ISOOMPa的碳纖維復(fù)合筋，采用先張法施加預(yù)應(yīng)力，腹板2與頂板1交 界處各配筋2根，兩側(cè)球緣3各配筋19根，自上而下分四層布置，各層配筋數(shù)為4、5、5、 5;梁的橫截面積為0. 61m2,總截面配筋率為0. 78%，結(jié)構(gòu)自重為14. 5kN/m，轉(zhuǎn)動慣量為 7. 65Xl〇i4mm4;梁彎曲試驗(yàn)時跨中最大拉應(yīng)變?yōu)?554με，彎曲試驗(yàn)時高強(qiáng)筋材4最大應(yīng) 力為1700MPa，剪切試驗(yàn)時腹板2最大拉應(yīng)變?yōu)?14με。
[006引實(shí)施例3
[0069]超局性能水泥基η形梁，其中；
[0070]Bi二 2650mm、Β2二 1300mm、Β3二 355mm、Η1二 1100mm、Η2二 230mm、Τ1二 100mm、Τ2 二 125mm、民1二 200mm、R2二 125mm、R3二 40mm、L二 32000mm;
[0071] 超高性能水泥基復(fù)合材料，包含膠凝材料、骨料、纖維、水和減水劑，水泥體積占 20%，所述水泥為強(qiáng)度等級為62. 5的P·II水泥，所述礦物滲合料為娃灰、粉煤灰和礦粉， 占19%。膠凝材料的各組分配比分?jǐn)?shù)按實(shí)施例1的計算方式，得Xc= 0. 512、X,f= 0. 128、 Xfg= 0. 205和Xbs= 0. 154。粗骨料為5~10mm的玄武巖連續(xù)級配碎石，細(xì)骨料為細(xì)度模 數(shù)2. 1的天然砂，經(jīng)計算得砂率為37%，骨料與膠凝材料的體積比為0. 921。纖維采用直徑 40μm、長度12mm的高密度陽纖維，體積滲量為0. 5%。水膠比W/B= 0. 208,外加劑使用 聚簇酸減水劑溶液，滲量為膠凝材料質(zhì)量的1. 0%。
[0072] 超高性能水泥基復(fù)合材料的主要材料用量，體積百分比如下：
[0073] 水泥 20% 娃灰 5% 粉煤灰 8% 礦粉 6% 砂 13.5% 巧 22.4〇/〇 纖維 0.5% 水 23% 減水劑 1.1%
[0074] 超高性能水泥基復(fù)合材料的各材料用量，質(zhì)量比如下：
[00 巧] 水泥 1 娃灰 0.巧8 粉煤灰 0.292 礦粉 0.267 妙 0.568 巧 0.960 tft(! 0.00714 冰 0.240 減水劑 0.0Π5
[0076] 超高性能水泥基復(fù)合材料是指材料拌和后流動性性能如下：
[0077]巧落度GB/T50080 : 215mm；
[007引硬化后性能達(dá)到如下指標(biāo)：
[0079] 抗壓強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d: 171MPa。
[0080] 誘筑成橫截面如圖3所示的超高性能水泥基π形梁，其中高強(qiáng)筋材4為直徑 12. 7mm、抗拉強(qiáng)度> 1860MPa的鋼絞線，采用先張法施加預(yù)應(yīng)力，腹板2與頂板1交界處各 配筋2根，兩側(cè)球緣3各配筋20根，自上而下分四層布置，各層配筋數(shù)為3、5、6、6 ;梁的橫 截面積為0. 73m2,總截面配筋率為0. 6 %，結(jié)構(gòu)自重為17. 8kN/m，轉(zhuǎn)動慣量為8. 16Xl〇i4mm4; 梁彎曲試驗(yàn)時跨中最大拉應(yīng)變?yōu)?505με，彎曲試驗(yàn)時高強(qiáng)筋材4最大應(yīng)力為1710MPa，剪 切試驗(yàn)時腹板（2)最大拉應(yīng)變?yōu)?49με。
[0081] 實(shí)施例4
[0082] 超高性能水泥基31形梁，其中：
[0083] Βι=2650mm、Β2=1300mm、Β 3=355mm、Η1=1200mm、Η2=280mm、Τ1=100mm、Τ2 二 125mm、Ri二 200mm、R2二 125mm、R3二 40mm、L二 41000mm;
[0084]超高性能水泥基復(fù)合材料，包含膠凝材料、骨料、減水劑和水，水泥體積占24. 5 %， 所述水泥為強(qiáng)度等級為52. 5的P·II水泥，所述礦物滲合料為娃灰和礦粉，占體積的 11. 2% ;膠凝材料的各組分配比分?jǐn)?shù)按實(shí)施例1的計算方式，得Xc= 0. 686、X,f= 0. 134、 和Xbs= 0. 179 ;
[0085] 骨料采用間斷級配的石英砂和玄武巖碎石，如下：
[0086] 1#級配砂：10~20目
[0087] 2#級配砂：20~40目
[0088] 1# 碎石：5 ~10mm
[0089] 2# 碎石：10 ~15mm
[0090] 各骨料組分的體積分?jǐn)?shù)按照實(shí)施例5的計算方式，得Xd= 0. 227，X,2= 0. 186，Xu =0. 352 和Xf2= 0. 235 ;
[0091] 骨料與膠凝材料的比取1. 275;水膠比為0. 148;外加劑使用聚簇酸減水劑溶液， 滲量為膠凝材料質(zhì)量的1. 9%;
[0092] 超高性能水泥基復(fù)合材料的主要材料用量，體積百分比如下：
[0093] 水泥 對.5% 娃灰 4.8% 礦粉 6.4% 1#級飯棘 10.3% 2#級配砂 8.5% 1#級配碎石 16% 2#級配碎石 1.0.7% 水 15.8% 減水劑 2絲
[0094] 超高性能水泥基復(fù)合材料的各材料用量，質(zhì)量比如下：
[0095] 水泥 ：1 超灰 0.155
[0096] 礦粉 0.3趙 1#級配砂 0.355 2#級配砂 0.290 1始及配碎石 0.560 2#級配碎石 0.374 水 0.205 減水劑 0.0260
[0097] 超高性能水泥基復(fù)合材料是指材料拌和后流動性性能如下：
[0098]巧落度GB/T50080 : 185mm；
[0099] 硬化后性能達(dá)到如下指標(biāo)：
[0100] 抗壓強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d: 171MPa。
[0101] 誘筑成橫截面如圖4所示的超高性能水泥基π形梁，其中高強(qiáng)筋材4為直徑 12mm、抗拉強(qiáng)度>ISOOMPa的碳纖維復(fù)合筋，采用先張法施加預(yù)應(yīng)力，腹板2與頂板1交 界處各配筋2根，兩側(cè)球緣3各配筋28根，自上而下分五層布置，各層配筋數(shù)為4、6、6、 6、6 ;梁的橫截面積為0. 78m2,總截面配筋率為0. 87 %，結(jié)構(gòu)自重為18. 9kN/m，轉(zhuǎn)動慣量為 9. 92Xl〇i4mm4;梁彎曲試驗(yàn)時跨中最大拉應(yīng)變?yōu)?685με，彎曲試驗(yàn)時高強(qiáng)筋材4最大應(yīng) 力為1730MPa，剪切試驗(yàn)時腹板2最大拉應(yīng)變?yōu)?06με。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超高性能水泥基形梁，其特征在于，該形梁由頂板（1)、對稱布置的腹板 (2) 及球緣（3)、高強(qiáng)筋材（4)構(gòu)成，將該梁的高度設(shè)為Hi、頂板⑴寬度設(shè)為隊、頂板（1) 厚度設(shè)為！\、腹板（2)厚度設(shè)為1~2、球緣（3)內(nèi)側(cè)間距設(shè)為B2、球緣（3)高度設(shè)為氏、球緣 (3) 寬度設(shè)為&、頂板⑴和腹板⑵內(nèi)側(cè)倒角半徑設(shè)為&、頂板⑴和腹板⑵外側(cè)倒角 半徑及腹板（2)和球緣（3)倒角半徑設(shè)為R2、球緣（3)上部邊緣倒角半徑設(shè)為私、梁跨度 設(shè)為L時，滿足：氏/^二0· 2~1汀夕氏二0· 01~0· 3 ;T2/B3= 0· 1~0· 5 0· 2~ 0· 8 ;B3/B2= 0· 1 ~0· 5;T2/^= 0· 02 ~0· 2;R2/1^= 0· 3 ~0· 8;R3/R2= 0· 1 ~0· 5 ; 1 500mm 5000mm；500mmH^ 3000mm;L= 10m~200m。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超尚性能水泥基：π形梁，其特征在于，所述超尚性能水泥基 Jr形梁采用高強(qiáng)筋材（4)在腹板（2)與頂板（1)交界處及球緣（3)進(jìn)行配筋，腹板（2)與 頂板⑴交界處配筋率在0.02%~2%之間，球緣⑶配筋率在1%~20%之間，采用先張 法對高強(qiáng)筋材（4)施加預(yù)應(yīng)力。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能水泥基π形梁，其特征在于，梁的橫截面積 為0. 2~2m2,總截面配筋率為0. 5 %~5 %，結(jié)構(gòu)自重為5~50kN/m，轉(zhuǎn)動慣量為2~ 20X1014mm4〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能水泥基π形梁，其特征在于，π形梁彎曲試驗(yàn)時跨 中最大拉應(yīng)變?yōu)?000~4000με，彎曲試驗(yàn)時高強(qiáng)筋材（4)最大應(yīng)力為500~3000MPa， 剪切試驗(yàn)時腹板（2)最大拉應(yīng)變?yōu)?00~1000με。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能水泥基π形梁，其特征在于，梁高&與跨度L存在 對應(yīng)關(guān)系，所述對應(yīng)關(guān)系為：當(dāng)氏在700~900mm之間，L在15~25m之間；當(dāng)Η1在900~ 1000mm之間，L在23~30m之間；當(dāng)氏在1000~1100mm之間，L在27. 5~32m之間；當(dāng) 氏在1100~1300mm之間，L在30~41m之間。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種超高性能水泥基π形梁，該π形梁滿足：H1/B1＝0.2～1；T1/H1＝0.01～0.3；T2/B3＝0.1～0.5；B2/B1＝0.2～0.8；B3/B2＝0.1～0.5；T2/H1＝0.02～0.2；R2/R1＝0.3～0.8；R3/R2＝0.1～0.5；1500mm≤B1≤5000mm；500mm≤H1≤3000mm；跨度L＝10m～200m。本實(shí)用新型由通過合理構(gòu)造優(yōu)化設(shè)計，整個構(gòu)件在保證承載力的同時，具有輕質(zhì)、耐久、上部結(jié)構(gòu)與橋面板一體化、可實(shí)現(xiàn)快速預(yù)制裝配等特點(diǎn)，可用于公路、鐵路等領(lǐng)域中小型橋梁的快速建設(shè)。
【IPC分類】C04B28/04, E01D101/24, E01D2/00, E01D19/00
【公開號】CN205024583
【申請?zhí)枴緾N201520672829
【發(fā)明人】趙正
【申請人】上海羅洋新材料科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月1日