一種橋梁用空心板梁的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及橋梁工程技術領域，尤其是涉及一種橋梁用空心板梁的制備方法。
【背景技術】
[0002] 空心板梁是橋梁工程中多種類型橋跨結構的一種，采用專用模具，以鋼筋籠為骨 架，澆筑混凝土制成，內部為空芯結構，以充分減少空心板梁的自重。鋼筋籠由若干根鋼筋 捆扎或焊接而成，鋼筋一般為普通碳鋼，耐酸耐堿程度一般，使用較長時間后，會逐漸腐蝕， 導致鋼筋的力學性能逐漸降低，逐漸失去骨架的功能，產生的銹蝕產物積存在鋼筋與混凝 土的連接處，破壞了鋼筋與混凝土之間的緊密連接，從而降低了空心板梁的強度等使用性 能，給橋梁的安全使用帶來嚴重威脅，同時也降低了空心板梁的使用壽命。
[0003] 玄武巖纖維，是玄武巖石料在1450°C~1500°C恪融后，通過鉬銘合金拉絲漏板高 速拉制而成的連續纖維。玄武巖纖維在許多方面都表現出優異的性能：1化學性能，玄武巖 纖維含有K20、Mg0和Ti02，使得玄武巖纖維具有比無堿玻璃纖維更好的耐酸性、耐堿性和耐 水能力；2.物理性能，玄武巖屬于難熔礦石，熔化溫度在1500°C以上，燒結溫度達1060°C， 使得玄武巖纖維具有優異的耐高溫和耐低溫性能，普通玄武巖纖維的有效使用溫度范圍 為-260°C~700°C，特種玄武巖纖維可達982°C，其使用溫度范圍大大超過其它類別纖維材 料，玄武巖纖維的吸音系數大于玻璃纖維等其它纖維，是一種理想的隔音材料，玄武巖纖維 還具有優良的絕熱性能和電絕緣性能，是一種理想的保溫材料和電絕緣電子材料；3.機械 力學性能，玄武巖纖維的抗拉強度與無堿玻璃纖維及碳纖維相當，其彈性模量是無堿玻璃 纖維的1. 5倍，是高強S玻璃纖維的1. 9倍，從綜合機械力學性能來看，玄武巖纖維是介于 碳纖維與玻璃纖維之間的一種纖維，遠遠優于聚丙烯等化纖和木纖，是一種理想的復合材 料加強纖維；4玄武巖纖維還具有優異的高溫穩定性，隨著溫度升高，其各項力學性能、物 理和化學性能的下降幅度均小于無堿玻璃纖維。此外，玄武巖纖維的生產工藝產生的廢棄 物少，對環境污染小，產品廢棄后可直接轉入生態環境中，無任何危害，因而是一種名副其 實的綠色、環保材料。
[0004] 因此，如何充分利用玄武巖纖維的優良性能提高空心板梁的使用性能和使用壽命 是目前本領域技術人員亟需解決的技術問題。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明的目的是提供一種橋梁用空心板梁的制備方法，該制備方法制 備的空心板梁以玄武巖纖維筋代替鋼筋，充分利用玄武巖纖維的優良性能，不僅能夠解決 鋼筋腐蝕的問題，還能夠提高空心板梁的強度等性能，從而能夠提高空心板梁的使用性能 和使用壽命。
[0006] 為解決上述的技術問題，本發明提供的技術方案為：
[0007] -種橋梁用空心板梁的制備方法，包括以下步驟：
[0008] 1)采用若干個玄武巖纖維連接環將若干根玄武巖纖維筋連接成玄武巖纖維筋 籠；
[0009] 2)安裝外模板和芯模板，并在所述外模板和芯模板上涂抹脫模劑，然后將所述步 驟1)得到的玄武巖纖維筋籠放置在所述外模板與芯模板之間的空腔內；
[0010] 3)往所述空腔內澆筑混凝土；
[0011] 4)養護所述混凝土；
[0012] 5)拆除所述外模板和芯模板，得到空心板梁。
[0013] 優選的，所述步驟1)具體為將玄武巖纖維加工成玄武巖纖維紡紗，再將玄武巖纖 維紡紗加工成具有網狀結構的玄武巖纖維棒狀織物，然后在玄武巖纖維棒狀織物中充填熱 固性樹脂粉末，然后將充填有熱固性樹脂粉末的玄武巖纖維棒狀織物放置在模具內加熱成 型，得到玄武巖纖維筋，采用玄武巖纖維連接環將若干根玄武巖纖維筋連接成玄武巖纖維 筋籠。
[0014] 優選的，所述武巖纖維中直徑為0. 6ym~0.9ym的玄武巖纖維的質量百分比為 60%~70%，直徑為3 y m~5 y m的玄武巖纖維的質量百分比為30%~40%。
[0015] 優選的，質量百分比70%~80%的所述熱固性樹脂粉末的粒度大于等于325目。
[0016] 優選的，所述熱固性樹脂粉末為環氧樹脂或酚醛樹脂。
[0017] 優選的，所述加熱成型過程中保溫溫度為220°C~260°C，保溫時間為20min~ 40min〇
[0018] 優選的，所述玄武巖纖維筋的直徑為5mm~20mm，相鄰兩根所述玄武巖纖維筋之 間的距離為30mm~60mm，相鄰兩個所述玄武巖纖維連接環之間的距離為30mm~60mm。
[0019] 優選的，所述步驟2)中涂抹脫模劑后在外模板內表面和/或芯模板外表面鋪設若 干層玄武巖纖維布。
[0020] 優選的，所述玄武巖纖維布鋪設2層。
[0021] 優選的，所述步驟3)混凝土中含有玄武巖纖維短切紗，所述玄武巖纖維短切紗的 長度為5mm~20mm，所述混凝土中玄武巖纖維短切紗的重量百分比為5%~20%。
[0022] 與現有技術相比，本發明提供了一種橋梁用空心板梁的制備方法，以玄武巖纖維 筋籠代替鋼筋籠作為空心板梁的骨架，由于玄武巖纖維筋由玄武巖纖維和粘結劑制成，因 此，玄武巖纖維筋具有玄武巖纖維優良的化學性能，具有較強的耐酸性、耐堿性以及耐水 性，長時間不易腐蝕，有效地解決了鋼筋腐蝕的問題，從而提高了空心板梁的使用性能和使 用壽命；由于玄武巖纖維還具有優良的機械力學性能、物理性能以及高溫穩定性能，使得玄 武巖纖維筋同樣具有類似的優良性能，以玄武巖纖維筋籠作為空心板梁的骨架，在解決鋼 筋腐蝕的問題的基礎上，可以進一步提高的空心板梁的機械力學性能、物理性能以及高溫 穩定性能，進一步提高空心板梁的綜合性能，從而提高了空心板梁的使用性能和使用壽命； 本發明采用若干個玄武巖纖維連接環將若干根玄武巖纖維筋連接成玄武巖纖維筋籠，由于 玄武巖纖維連接環與玄武巖纖維筋的材質相同，玄武巖纖維連接環可以充當空心板梁橫向 上的骨架，而玄武巖纖維筋可以充當空心板梁縱向上的骨架，二者結合形成一個立體的玄 武巖纖維筋籠骨架，玄武巖纖維連接環具有較好的強度和剛度，不易變形，能夠保證玄武巖 纖維筋籠在澆筑混凝土等過程中不變形，不塌空，玄武巖纖維連接環結構簡單，連接玄武巖 纖維筋時方便快捷，不用綁扎或焊接，解決了玄武巖纖維筋無法像鋼筋那樣形成籠式結構 的問題，不用引入第二種材料制成的連接件，從而提高了玄武巖纖維筋籠的實用性，提高了 空心板梁的使用性能和使用壽命。
[0023] 進一步的，本發明在涂抹脫模劑后在外模板內表面和/或芯模板外表面鋪設若干 層玄武巖纖維布，澆鑄混凝土過程中混凝土會充分浸潤玄武巖纖維布，混凝土固化后，玄武 巖纖維布會嵌入式固定在空心板梁的表面。本發明采用在空心板梁的表層嵌入若干層玄武 巖纖維布，可以提高空心板梁的抗彎強度等機械力學性能，提高空心板梁的表層耐腐蝕性 能，有效地避免空心板梁表面出現裂縫，且能控制裂縫的延伸、擴展、分布及形狀，從而提高 了空心板梁的使用性能和使用壽命；本發明采用在澆鑄混凝土前在外模板和/或內模板內 鋪設玄武巖纖維布，二者一次性一體成型，使得玄武巖纖維布以嵌入的方式固定在空心板 梁的表層，提高了玄武巖纖維布與混凝土的連接，使得更能發揮玄武巖纖維布的機械力學 性能等優良性能，從而提高了空心板梁的使用性能和使用壽命。
[0024] 進一步的，本發明混凝土中含有玄武巖纖維短切紗，所述玄武巖纖維短切紗的長 度為5mm~20mm，所述混凝土中玄武巖纖維短切紗的重量百分比為5%~20%，將玄武巖纖 維短切紗合理地摻入混凝土中，可以在保留混凝土抗壓強度高等優點的同時，大大增加混 凝土的抗拉、抗沖擊、耐磨、耐腐以及耐高溫等性能，提高混凝土的使用壽命。本發明在改善 空心板梁骨架的性能和使用壽命的同時，進一步改善基體材料混凝土的性能和使用壽命， 二者相結合，從而整體上提高了空心板梁的使用性能和使用壽命。
【具體實施方式】
[0025] 為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是 應當理解，這些描述只是進一步說明本發明的特征及優點，而不是對本發明權利要求的限 制。
[0026] 一種橋梁用空心板梁的制備方法，包括以下步驟：
[0027] 1)采用若干個玄武巖纖維連接環將若干根玄武巖纖維筋連接成玄武巖纖維筋 籠；
[0028] 2)安裝外模板和芯模板，并在所述外模板和芯模板上涂抹脫模劑，然后將所述步 驟1)得到的玄武巖纖維筋籠放置在所述外模板與芯模板之間的空腔內；
[0029] 3)往所述空腔內澆筑混凝土；
[0030] 4)養護所述混凝土；
[0031] 5)拆除所述外模板和芯模板，得到空心板梁。
[0032] 本發明提供了一種橋梁用空心板梁的制備方法，以玄武巖纖維筋籠代替鋼筋籠作 為空心板梁的骨架，由于玄武巖纖維筋由玄武巖纖維和粘結劑制成，因此，玄武巖纖維筋具 有玄武巖纖維優良的化學性能，具有較強的耐酸性、耐堿性以及耐水性，長時間不易腐蝕， 有效地解決了鋼筋