混凝土面層抗裂用浮點格柵網、其制造方法及應用與流程

本發(fā)明涉及一種混凝土施工技術領域，尤其涉及混凝土平板控裂技術。

技術背景

大體積混凝土，尤其是分層澆筑的板狀混凝土平板結構，如碼頭面層，大型樓板，橋梁面層等，工后極其容易出現危害性的裂縫，混凝土裂縫一直是工程上難以解決的頑疾。根據既有理論導致混凝土平板開裂的原因非常復雜，其中最主要的原因是混凝土在外約束作用下無法自由收縮而產生過大的外約束應力，大于當時的混凝土抗拉強度，此外內表溫差導致的內約束應力，風干失水導致的塑性開裂均容易導致混凝土平板開裂，預留空洞周邊容易出現應力集中裂縫等。

傳統混凝土平板控裂技術有：控制大體積混凝土入模溫度，減少混凝土內部溫升，從而減少內約束應力；加強混凝土養(yǎng)護，防止早期混凝土失水收縮出現塑性裂縫；采用微膨脹混凝土，補償混凝土收縮引起的外約束作用；增加抗裂鋼筋網片等。其中增加鋼筋網片也是行之有效的混凝平板抗裂方法之一，然而鋼筋網片往往需要設置在離混凝土表面5mm至20mm左右貼近混凝表面且有足夠混凝握裹力的位置才能充分發(fā)揮抗裂鋼筋網片應有的控裂作用，然而鋼筋網片較重，在抹面時埋設的話，容易下沉，埋設深度難以控制，若事先用馬凳筋架設抗裂鋼筋網片，一來影響混凝土澆筑的施工效率，二來澆筑過程中不可避免地被施工人員踩踏，埋設深度同樣無法保證。再者鋼筋離混凝土表面太近，處于自然腐蝕環(huán)境中，鋼筋保護層太薄，鋼筋自身極其容易銹蝕，耐久性不好。

因此急需一種耐久性好，施工方便，埋設深度易于控制的混凝土表面加筋材料及其施工工藝。隨著材料科技的發(fā)展，已有大量可以被應用于建筑工程混凝抗裂的纖維材料，一般有纖維網，纖維格柵等成品。纖維織物過于柔軟，普通的施工工藝不能很好地把纖維織物埋設在混凝表層某一特定的深度中，埋設過淺的纖維織物，由于缺乏混凝握裹，不能充分發(fā)揮纖維的抗裂作用，另外埋設過淺的纖維織物保護層不足，容易在混凝土表層磨損后破壞。

技術實現要素：

為了解決上述工程中遇到的技術難題，克服現有技術中抗裂鋼筋網片埋設困難，耐久性差的不足，同時有效預防大面積混凝土平板工后開裂。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：一種混凝土面層抗裂用浮點格柵網，其包括由若干經線與若干緯線相交構成的纖維格柵網、通過浸漬處理而形成于纖維表面的浸漬樹脂層、形成于纖維格柵經線與緯線相交處的多個高度相同的浮點結構，浮點結構突出于纖維格柵網的上表面，且浮點結構上小下大成錐狀，所述纖維格柵網是采用耐堿、耐腐蝕且不銹蝕的輕質高強纖維材料作為基材制造的雙向正交同性格柵網。

浮點結構的高為5～20mm.

浸漬樹脂為雙組分環(huán)氧樹脂或熱熔樹脂。

所述纖維格柵網的基材選自玄武巖纖維、耐堿玻璃纖維、碳纖維的纖維材料。

混凝土面層抗裂用浮點格柵網的網眼尺寸滿足粗骨料75-85％的通過率。

一種制造如上任一所述的混凝土面層抗裂用浮點格柵網的方法，其包括以下步驟：

(1)使用耐堿、耐腐蝕且不銹蝕的輕質高強纖維材料作為基材制作纖維格柵網；

(2)對制好的纖維格柵網進行樹脂浸漬，在纖維格柵經緯線相交處套上模具，將樹脂注入模具中，樹脂固化后纖維格柵網剛化且在經緯線相交處形成浮點結構；

(3)拆除模具。

一種混凝土面層抗裂用浮點格柵網的應用方法，其包括以下操作步驟：混凝土平板澆筑時，在進行混凝土抹面時，將所述的混凝土面層抗裂用浮點格柵網平鋪于待抹面的混凝土表面，均勻拍打各浮點結構，使纖維格柵網均勻下沉直至浮點結構完全埋入混凝土內，待混凝土硬化后，所述混凝土面層抗裂用浮點格柵網與混凝土結合成整體。

進一步地，所述混凝土面層抗裂用浮點格柵網單層或多層重疊鋪設于混凝土中。

本發(fā)明充分利用了輕質高強纖維抗拉強度高的抗裂性能，通過樹脂浸漬，并用模具在經緯線交點部位制作一系列厚度統一的浮點結構，這樣既能使過于柔軟的纖維織物轉化為有剛性的格柵網材，同時通過浮點控制其埋入混凝土表層的深度。本發(fā)明可以克服傳統抗裂鋼筋網片施工困難的技術難題，所采用的纖維和樹脂耐腐蝕性性能優(yōu)異，且具有一定的埋設深度，保護層足以保證混凝土面層抗裂用浮點格柵網的耐久性。

相對于其他大體積混凝土控裂方法，采用本材料的施工工藝施工時無需任何特殊設備配合，施工工藝極其容易掌握，施工費用具有突出的優(yōu)越性，可以大大降低大面積混凝土平板控裂措施費用。

由于混凝土面層抗裂用浮點格柵網質輕，抗拉強度高，在樹脂浮點結構的幫助下能均勻埋設于混凝土表層最有利于發(fā)揮纖維控裂作用的部位，施工工藝簡單合理，無須特殊設備協助，可以針對不同部位靈活地采用單層或多層疊放使用，控裂效果明顯，相對于動輒上千萬甚至過億的大體積混凝控裂措施來說，成本極其低廉，經濟合理，具有廣闊的推廣前景。

附圖說明

圖1本發(fā)明的混凝土面層抗裂用浮點格柵網的結造示意圖；

圖2是樹脂浸漬后的纖維示意圖；

圖3混凝土平板加混凝土面層抗裂用浮點格柵網的應用示意圖；

圖4混凝土面層抗裂用浮點格柵網在混凝土平板中埋設情況剖面示意圖。

其中，浮點格柵網1、輕質高強纖維2、浸漬樹脂3、浮點結構4、混凝土平板5、抹子6

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施方案對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示為本發(fā)明的混凝土面層抗裂用浮點格柵網，其包括由若干經線與若干緯線相交構成的纖維格柵網、通過浸漬處理而形成于纖維表面的浸漬樹脂層、形成于纖維格柵經線與緯線相交處的多個高度相同的浮點結構4，浮點結構4突出于纖維格柵網的上表面，且浮點結構上小下大成錐狀。纖維格柵網是采用耐堿、耐腐蝕且不銹蝕的輕質高強纖維材料作為基材制造的雙向正交同性格柵網。

浮點結構的高為5～20mm。

制造上述混凝土面層抗裂用浮點格柵網的方法，包括以下步驟：

使用耐堿、耐腐蝕且不銹蝕的輕質高強纖維材料作為基材制作纖維格柵網。纖維格柵網的基材選自玄武巖纖維、耐堿玻璃纖維、碳纖維的纖維材料。考慮所采用的纖維種類、抗拉強度、彈性模量的物理性能特點，對纖維含量和網眼大小進行設計以滿足混凝土平板抗裂的需求。

對制好的纖維格柵網進行樹脂浸漬，在纖維格柵經緯線相交處套上模具，將樹脂注入模具中，樹脂固化后纖維格柵網剛化且在經緯線相交處形成浮點結構。浸漬樹脂為雙組分環(huán)氧樹脂或熱熔樹脂。定形剛化后的解決了纖維網過于柔軟，施工時不便于埋設的問題。

拆除模具，即得到混凝土面層抗裂用浮點格柵網。

混凝土面層抗裂用浮點格柵網的一般施工步驟如下：

1)采用輕質高強纖維編織成正方格形網眼的雙向格柵網，纖維用量和網眼的大小可以根據相關大體積混凝土控裂技術中計算外約束應力和內約束應力的公式計算可能存在的應力差值，結合纖維的力學性能進行設計。如采用玄武巖纖維作為基材，容重2.6——3.05g/cm³，其斷裂抗拉強度約為1250MPa，斷裂延伸率3.5％，網眼大小約為25——50mm，每平米纖維凈重200——500g/m²。

2)根據網眼的間距確定浮點結構模具的尺寸，浮點結構的厚度保持一致，控制在5mm到20mm。浮點結構上小下大，突出于格柵網的上表面。

3)采用雙組分環(huán)氧樹脂或熱熔性樹脂浸漬格柵網，樹脂浸漬過程中的同時利用浮點結構模具在經緯線交點處形成樹脂浮點結構。

4)根據所采用的樹脂特性，如彈性較好，恢復平整能力較強的材料包裝可以采用卷材包裝；若材料恢復平整能力較差的材料，宜采用平板包裝，避免板材過度變形，不利于施工鋪設。

(現場施工：)

1)根據粗骨料的粒徑，選用網眼大小合適的混凝土面層抗裂用浮點格柵網，若所選的網眼太小，會導致粗骨料無法通過，混凝土面層浮漿過多，不利于混凝土抗裂，若網眼過大，可能會導致單位面積纖維數量不足，達不到最好的控裂效果，因此可采用粗骨料通過率為80％的網眼篩孔直徑大小的格柵板材。

2)在混凝土平板澆筑后，先用振動梁平整混凝面至混凝土基本平整，振搗棒插搗完成后，施工人員鋪設混凝土面層抗裂用浮點格柵網，搭接部位的寬度宜為2個網眼的寬度。

3)施工人員用抹子依次拍打樹脂浮點結構，使混凝土面層抗裂用浮點格柵網均勻下沉，直至浮點結構頂部剛好被水泥漿浸沒。

4)混凝土初凝前檢測是否存在由于振搗導致混凝土面層抗裂用浮點格柵網浮起的情況，及時采取措施重新拍打沉放。

5)混凝土初凝后進行二次抹面或多次抹面處理，防止混凝土表面出現混凝土面層抗裂用浮點格柵網的映射痕跡。

6)養(yǎng)護方法與常規(guī)混凝土施工無異，混凝土的養(yǎng)護措施嚴格按規(guī)范或設計要求實施。

如圖4所示，待混凝土硬化后，所述混凝土面層抗裂用浮點格柵網與混凝土結合成整體共同抗裂。所述混凝土面層抗裂用浮點格柵網可根據應用環(huán)境需要，單層或多層重疊鋪設于混凝土中，以達到最經濟同時抗裂效果最佳的效果。