段板4與第二斜坡板3和第二豎直段板7構(gòu)成預(yù)留凹槽5,其第 二斜坡板3上有預(yù)留螺栓孔6。第一方案如圖1(a)、圖2(a)和圖3(a)所示，第二方案如圖 1(b)、2(b)和3(b)所示。第一方案僅有左側(cè)預(yù)留凹槽5,該形式防護(hù)板左側(cè)斷面對應(yīng)為扶 手支撐件或其它燈飾等支撐件軸線位置，對應(yīng)的右側(cè)斷面布置于扶手相鄰支撐件或其它燈 飾等相鄰支撐件的中間對稱軸線位置，即相鄰支撐件間左右對稱布置2塊防護(hù)板。第二方 案的防護(hù)板左右兩端均設(shè)置凹槽5,該形式防護(hù)板在相鄰支撐件間布置1塊，左右斷面分別 對應(yīng)相鄰支撐件軸線位置。第一方案和第二方案的第一豎直段板1可以埋入到道路、橋梁 面層內(nèi)11，也可以直接支承在道路、橋梁面層上。
[0046] 第三方案和第四方案不包括第二豎直段板7，其水平段板4為第二斜坡板3在頂部 的窄條搭接段。第三方案如圖1 (c)、圖2 (c)和圖3 (c)所示，第四方案如圖1 (d)、圖2 (d) 和圖3(d)所示。第三方案的第一豎直段板1采用埋入面層方案，而第四方案的第一豎直段 板1采用直接支承在面層上的設(shè)計(jì)方案。
[0047] 結(jié)合圖3(a)和圖3(c)，本發(fā)明的橋梁鋼筋混凝土防撞墻防護(hù)板的第一種安裝方 式是：豎直段板1的下邊有一段嵌固端11，豎直段板1采用嵌固瀝青或混凝土路面的方案， 這就需要現(xiàn)場路面鋸溝，嵌固端11須坐漿嵌入溝槽；結(jié)合圖3(b)和圖3(d)，本發(fā)明的橋梁 鋼筋混凝土防撞墻防護(hù)板的第二種安裝方式是：具體實(shí)施時(shí)根據(jù)工程要求，不采用路面嵌 固方案，即采用豎直段板1直接支承在路面。應(yīng)用中具體采用哪種方案由工程設(shè)計(jì)決定。
[0048] 該防護(hù)板是采用超高性能水泥基復(fù)合材料預(yù)制成型的，在現(xiàn)場安裝在橋梁基于 鋼筋混凝土防撞墻上，并采用膨脹螺栓固定。超高性能水泥基復(fù)合材料每立方米由水泥 750-800kg、硅灰 150-250kg、石英粉 200-250kg、石英砂 800-900kg、鋼纖維 50-100kg、減水 劑20-30kg、水150-250kg、消泡劑3. 5-4kg和膨脹劑3. 5-4kg制成。
[0049] 該防護(hù)板的截面尺寸為：第一豎直段板1厚度不低于25mm，建議厚度30mm;第一 斜坡板2采用變截面設(shè)計(jì)，從頂部15_連續(xù)均勻變至底部30_ ;第二斜坡板3、水平段板4、 第二豎直段板7厚度為15mm。預(yù)留螺栓孔6的個(gè)數(shù)不少于3個(gè)，間距不小于200mm，孔徑不 小于10mm。預(yù)留螺栓孔6至少有3個(gè)呈對稱軸為豎軸的等腰三角形布置。
[0050] 結(jié)合圖5,本發(fā)明的橋梁鋼筋混凝土防撞墻防護(hù)板的制備方法為：
[0051] (1)將水泥、硅灰、石英砂、膨脹劑及消泡劑按比例混合后，以30-50轉(zhuǎn)/分鐘攪拌 8-12分鐘；
[0052] (2)加入20-40 %的水和20-40 %的減水劑，以40-50轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3-5分鐘；
[0053] (3)加入剩余量的水和減水劑，以50-90轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3-5分鐘；
[0054] (4)加入鋼纖維，以30-50轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3-7分鐘；
[0055] (5)澆注后帶模在20±2°C溫度下加濕養(yǎng)護(hù)20-24小時(shí)；
[0056] (6)拆模后在90±2°C溫度、濕度90%條件下蒸汽養(yǎng)護(hù)48小時(shí)；
[0057] (7)自然冷卻至室溫。
[0058] 每立方米的原料構(gòu)成為水泥750_800kg、娃灰150_250kg、石英粉200_250kg、石英 砂800-900kg、鋼纖維50-100kg、減水劑20-30kg、水150-250kg、消泡劑3. 5-4kg和膨脹劑 3. 5~4kg〇
[0059] 該防護(hù)板的基體材料為超高性能水泥基復(fù)合材料，材料的性能指標(biāo)要求為：抗壓 強(qiáng)度不低于120兆帕、抗折強(qiáng)度不低于18兆帕、彈性模量不低于45GPa、氯離子滲透量不大 于40Coul、抗凍性不低于F500。為了達(dá)到該性能指標(biāo)，其配合比設(shè)計(jì)范圍如表1所示。原 材料性能要求如下：
[0060] 水泥，425號硅酸鹽水泥；硅灰：二氧化硅含量90%以上；石英粉：二氧化硅含量 90%以上，細(xì)度模數(shù)不低于800目；鋼纖維采用抗拉強(qiáng)度不低于400兆帕的短細(xì)鋼纖維，纖 維長度不低于13mm、直徑不大于0. 5毫米；減水劑：含固量不低于30%的聚羧酸系減水劑； 水為自來水。
[0061] 表1防護(hù)板用超高性能水泥基復(fù)合材料配合比設(shè)計(jì)（kg/m3)
[0062]
[0063] 為了達(dá)到該防護(hù)板設(shè)計(jì)性能，材料采用的特殊攪拌養(yǎng)護(hù)工藝、現(xiàn)場準(zhǔn)備和防護(hù)板 現(xiàn)場安裝工序如圖7所示。當(dāng)安裝采用螺栓緊固時(shí)，膨脹螺栓的尺寸應(yīng)與預(yù)留孔6內(nèi)徑匹 配，且膨脹螺栓型號不低于〇6。
[0064] 結(jié)合圖4 (a)-圖4 (d)、圖5 (a)-圖5 (d)和圖6 (a)-圖6 (d)，本發(fā)明的鋼制護(hù)欄鋼 筋混凝土基座防護(hù)板有四種方案，均包括依次連接豎板12、斜板13和橫板14。第一方案和 第二方案的橫板14上設(shè)置螺栓孔15,如圖4 (a)-圖4 (b)、圖5 (a)-圖5 (b)和圖6 (a)-圖 6 (b)所示，其橫板14的長度小于豎板12和斜板13的長度，鋼制護(hù)欄鋼筋混凝土基座防護(hù) 板單元頂部的兩端形成凹槽16。第一方案的連接豎板12為埋入橋梁、道路面層，而第二方 案的連接豎板12為支撐與橋梁、道路面層上。第三方案和第四方案頂部為窄條搭接段17， 不存在橫板14,不存在螺栓孔15設(shè)計(jì)，如圖4 (c)-圖4 (d)、圖5 (c)-圖5 (d)和圖6 (c)-圖 6(d)所示。第三方案的連接豎板12為埋入橋梁、道路面層，而第四方案的連接豎板12為支 撐與橋梁、道路面層上。鋼制護(hù)欄鋼筋混凝土基座防護(hù)板的制備和安裝方法與橋梁鋼筋混 凝土防撞墻防護(hù)板相同或相近似。橫板14也可以設(shè)計(jì)成較窄的板17。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合材料防護(hù)板，包括截面形狀與被防護(hù)體的截面形狀相吻合的防護(hù)板 單元，其特征是：所述防護(hù)板單元由復(fù)合材料制成一體，每立方米所述復(fù)合材料由水泥 750-800kg、硅灰 150-250kg、石英粉 200-250kg、石英砂 800-900kg、鋼纖維 50-100kg、減水 劑20-30kg、水150-250kg、消泡劑3. 5-4kg和膨脹劑3. 5-4kg制成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料防護(hù)板，其特征是：所述的防護(hù)板單元是鋼筋混凝 土防撞墻防護(hù)板單元，包括第一豎直段板（1)、第一斜坡板（2)、第二斜坡板（3)和水平段板 (4)，水平段板（4)的一邊與第二斜坡板（3)的上邊連接，第二斜坡板（3)的下邊與第一斜 坡板（2)的上邊連接，第一斜坡板（2)的下邊連接第一豎直段板（1)的上邊。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料防護(hù)板，其特征是：所述鋼筋混凝土防撞墻防護(hù)板 單元還包括第二豎直段板（7)，第二豎直段板（7)與水平段板（4)的另一邊垂直連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合材料防護(hù)板，其特征是：水平段板（4)的一端或兩端相 對于第二斜坡板（3)有一收縮段構(gòu)成預(yù)留凹槽（5)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任何一項(xiàng)所述的復(fù)合材料防護(hù)板，其特征是：第一斜坡板（2)的 厚度自上而下逐漸變厚，頂部的厚度為底部厚度的1/2。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料防護(hù)板，其特征是：第二斜坡板（3)上有預(yù)留緊固 螺栓孔（6)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料防護(hù)板，其特征是：所述的防護(hù)板單元是鋼制護(hù)欄 鋼筋混凝土基座防護(hù)板單元，包括依次連接豎板（12)、斜板（13)和橫板（14)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合材料防護(hù)板，其特征是：橫板（14)上設(shè)置螺栓孔（15); 橫板（14)的長度小于豎板（12)和斜板（13)的長度形成凹槽（16)。9. 一種復(fù)合材料防護(hù)板的制備方法，其特征是： (1) 將水泥、硅灰、石英粉、石英砂、膨脹劑及消泡劑按比例混合后，以20-50轉(zhuǎn)/分鐘攪 拌5-12分鐘； (2) 加入20-40%的水和20-40%的減水劑，以40-60轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3-5分鐘； (3) 加入剩余的水和減水劑，以50-90轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3-5分鐘； (4) 加入鋼纖維，以20-40轉(zhuǎn)/分鐘攪拌3-7分鐘得到復(fù)合材料； (5) 所述復(fù)合材料澆注后，帶模在20±2°C溫度下覆膜保濕養(yǎng)護(hù)6-18小時(shí)； (6) 拆模后在90±2°C溫度、濕度90% ±2%條件下蒸汽養(yǎng)護(hù)24-48小時(shí)； (7) 自然冷卻至室溫； 每立方米的復(fù)合材料的原料構(gòu)成為水泥750-800kg、硅灰150-250kg、石英粉 200-250kg、石英砂 800-900kg、鋼纖維 50-100kg、減水劑 20-30kg、水 150-250kg、消泡劑 3.5-4kg 和膨脹劑 3.5-4kg。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合材料防護(hù)板的制備方法，其特征是：所述水泥為425號 硅酸鹽水泥；所述硅灰的二氧化硅含量在90%以上；所述石英砂為二氧化硅含量90%以 上，粒徑規(guī)格0. 5-1. Omm或者0. 6-1. 2mm，莫氏硬度不低于6,密度2. 5-3. Og/cm3;所述石英 粉的二氧化硅含量在90 %以上，細(xì)度模數(shù)不低于400目，莫氏硬度不低于6,密度2. 5-2. Sg/ cm3;所述鋼纖維為抗拉強(qiáng)度不低于600兆帕的短細(xì)鋼纖維，纖維長度不低于13毫米、直徑 不大于0. 5毫米；所述減水劑為含固量不低于30%的聚羧酸系高效減水劑。
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種復(fù)合材料防護(hù)板及制備方法。包括截面形狀與被防護(hù)體的截面形狀相吻合的防護(hù)板單元，其特征是：所述防護(hù)板單元由復(fù)合材料制成一體，所述復(fù)合材料每立方米由水泥750-800kg、硅灰150-250kg、石英粉200-250kg、石英砂800-900kg、鋼纖維50-100kg、減水劑20-30kg、水150-250kg、消泡劑3.5-4kg和膨脹劑3.5-4kg制成。本發(fā)明主要用于解決既有橋梁鋼筋混凝土防撞墻、鋼制護(hù)欄鋼筋混凝土基座的耐久性修復(fù)、抗清冰雪鏟運(yùn)作用等問題，實(shí)現(xiàn)既有鋼筋混凝土防撞構(gòu)件的防撞等級及其長期服役性能保護(hù)。本發(fā)明的方法將傳統(tǒng)的一次加水改為兩次加水，實(shí)現(xiàn)了在較低水灰比條件下的較高流動(dòng)度，采用標(biāo)準(zhǔn)流動(dòng)度實(shí)驗(yàn)方法測定擴(kuò)展度結(jié)果不低于18毫米。
【IPC分類】E01D19/10, C04B28/04
【公開號】CN105036638
【申請?zhí)枴緾N201510357470
【發(fā)明人】吳香國, 邱金凱
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年6月25日