[实用新型]一种钢筋增强ECC‑混凝土组合T形梁

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢筋增强ECC-混凝土组合T形梁，属建筑结构技术领域。

背景技术

传统的钢筋混凝土结构中，裂缝问题导致的工程事故经常发生；混凝土抗拉强度低、容易产生裂缝，并且一旦开裂，裂缝宽度便迅速增长，加快了有害物质侵入混凝土内部的速度，最终导致钢筋的锈蚀，促使了结构的劣化，降低了结构的耐久性。通过控制裂缝宽度的增长可以有效的阻隔内部钢筋与腐蚀物质发生反应，从而降低钢筋锈蚀的速度，增加了结构的耐久性。

ECC为是一种工程用水泥基复合材料，在拉伸和剪切负荷下呈现高延展性的一种纤维增强水泥基复合材料。ECC作为一种具备拉伸应变硬化性能和多裂缝开展特性的新型建筑材料，已经开始在建筑行业中使用，将ECC替代混凝土能够有效提高构件的裂缝控制能力。由于ECC价格较混凝土高，钢筋混凝土梁整体使用ECC显得不经济。

因此需要寻找一种既能控制钢筋混凝土梁裂缝宽度发展又能增加性价比的新方法。

发明内容

本实用新型的目的是，为了解决既能控制钢筋混凝土梁裂缝宽度，又经济实用发展又能增加性价比的问题，本实用新型提供一种钢筋增强ECC-混凝土组合T形梁。

本实用新型的技术方案如下：一种钢筋增强ECC-混凝土组合T形梁，包括ECC层、中和轴、普通混凝土层、箍筋和受力纵筋。所述ECC层位于中和轴的下层，所述ECC层浇筑时不需要振捣；其上表面沿构件纵向均匀布置横向凹槽；所述普通混凝土层浇注在ECC层上；在ECC层中沿构件纵向设置了受力纵筋；在ECC层下部设置了箍筋；中和轴在腹板内部。

所述ECC是一种高韧性纤维增强水泥基复合材料，由水、水泥、石英砂、高效减水剂、一级粉煤灰和PVA纤维组成。其配合比如下：

一级粉煤灰替代80%的水泥用量；PVA纤维其体积掺入量为所述ECC层体积的2%。

所述ECC层位于中和轴下面，为受拉区，全部用ECC浇筑。

所述ECC层与普通混凝土层之间的横向凹槽为处理界面。

所述的普通混凝土层由普通的混凝土浇筑而成，普通钢筋混凝土层不需要设置受力纵筋。

本实用新型的有益效果是，本实用新型通过用ECC材料全部取代受拉区普通混凝土形成钢筋增强ECC-混凝土组合T形梁；由于ECC-混凝土界面层易发生剥离，提出在ECC层设置横向凹槽的方法来增强界面粘结作用。本实用新型能极大的提高此类T形梁耐久性，用于工程不但经济而且施工方便。

附图说明

图1为本实用新型组合T型梁的结构示意图；

图2为普通钢筋混凝土构件(S-1)与ECC取代受拉区混凝土构件(S-3)的骨架曲线对比图；

图3为ECC受拉时应力应变曲线及裂缝宽度发展图；

图中，1为ECC层；2为中和轴，在腹板内部；3为普通混凝土层；4为受拉纵筋；5为需要处理的ECC层与普通混凝土层的界面。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步描述：

对于此类T形梁，首先需确定中和轴的位置：

其中M为弯矩设计值，f_c为混凝土强度设计值，γ₀和α₁为相关系数，通过查表可知，其余为截面尺寸，a为保护层厚度；由上式可知中和轴的位置为：hz=h₀+a-x。

本实施例一种钢筋增强ECC-混凝土组合T形梁，包括ECC层1、普通混凝土层3、箍筋4和受力纵筋5。所述ECC层位于中和轴的下层，其上表面沿构件纵向均匀布置横向凹槽；所述普通混凝土层浇注在ECC层上；在ECC层中沿构件纵向设置了受力纵筋；在普通混凝土层上部沿构件纵向不设置受力纵筋；ECC层与普通混凝土层之间的横向凹槽为处理界面2。

本实用新型的具体实施步骤为：

本实施例构件的制作包括构件受拉区ECC层的浇筑，ECC层及普通混凝土层的界面处理，构件受压区普通混凝土层的浇筑及构件内部钢筋的绑扎。

本构件浇筑之前，先对构件的钢筋进行绑扎；通过钢丝将受力纵筋与箍筋绑扎在一起制成钢筋笼；钢筋笼放进构件模具之后，按所需高度浇筑构件的ECC层，且浇筑后不需要振捣。

为增加ECC层及普通混凝土层的粘合力，ECC层沿横向设置均匀分布的凹槽；

ECC层达到初凝后(约1小时)开始浇筑受压区普通混凝土层。将浇筑好的受弯构件进行养护。

本实施例是一种通过用ECC全部取代受拉区普通混凝土形成的组合受弯构件，包括ECC取代普通混凝土的部位和高度。