征在于，該水泥基Η型型材的 高度尺寸設(shè)為Η、將上述翼緣的寬度尺寸設(shè)為Β、將腹板的厚度設(shè)為^、將翼緣的厚度設(shè)為 t2、將腹板和翼緣交接處用圓弧進(jìn)行倒角處理，半徑設(shè)為&、將翼緣靠近腹板的的直角邊用 圓弧進(jìn)行倒角處理，半徑設(shè)為R2、將翼緣的上下表面的直角邊用圓弧進(jìn)行倒角處理，半徑設(shè) 為R3時(shí)，滿足：H/B= 0· 8 ~3;t/B= 0· 03 ~0· 2 ;t2/H= 0· 03 ~0· 2A/B= 0· 05 ~ 0· 5 ;R2/t2= 0· 1 ~0· 5 ;R3/R2^i1 ; 所述超高性能水泥基Η型型材由超高性能水泥基復(fù)合材料澆筑而成；所述超高性能水 泥基復(fù)合材料包含膠凝材料、外加劑和水，所述膠凝材料為水泥和礦物摻合料，所述水泥為 強(qiáng)度等級(jí)為42. 5及以上的Ρ·I、Ρ·II或Ρ· 0代號(hào)水泥，所述礦物摻合料為硅灰、粉煤灰 或礦粉的兩種或二種； 其中，水泥用量占超尚性能水泥基復(fù)合材料體積的20~70%，所述礦物慘合料占超尚 性能水泥基復(fù)合材料體積的10~60% ; 所述膠凝材料各組分的配比分?jǐn)?shù)通過理想堆積曲線和膠凝材料各組分的粒徑累計(jì)分 布曲線進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算； 1) 所述理想堆積曲線公式為： Psd=Α+(100-Α) · (d/D_r/2e; 其中，Psd為顆粒通過篩孔的百分比，A為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，d為篩孔直徑，D_為顆粒的最大粒 徑； 經(jīng)驗(yàn)常數(shù)A的取值根據(jù)超高性能水泥基復(fù)合材料的設(shè)計(jì)坍落度或設(shè)計(jì)擴(kuò)展度要求通 過公式確定： 當(dāng)h< 220mm時(shí)，A= 5 ·h/h。， 當(dāng)h> 220mm時(shí)，A= 5 · (l_h) /h0， 1為擴(kuò)展度設(shè)計(jì)值，h為坍落度設(shè)計(jì)值，h。為坍落度桶的高度300mm; 2) 膠凝材料各組分的粒徑累計(jì)分布曲線： 對(duì)膠凝材料中所需的組分水泥、硅灰、粉煤灰和礦粉經(jīng)測(cè)試的得到各自累計(jì)分布曲線 (d)、fsf (d)、ffa (d)和fbs (d); 3) 數(shù)值分析計(jì)算如下： 設(shè)水泥占膠凝材料總量的體積分?jǐn)?shù)為X。、硅灰占膠凝材料總量的體積分?jǐn)?shù)為Xsf、粉 煤灰占膠凝材料總量的體積分?jǐn)?shù)為XfJP礦粉占膠凝材料總量的體積分?jǐn)?shù)為Xbs，且滿足 XCG[〇· 250, 0· 875]、（Xsf+Xfa+Xbs)G[〇· 125, 0· 750]、Xc+Xsf+Xfa+Xbs= 1 ; 設(shè)定混合后膠凝材料的粒徑累計(jì)分布曲線為： P=XCfc(d)+Xsffsf(d)+Xfaffa(d)+Xbsfbs(d), 對(duì)各組分的體積分?jǐn)?shù)X。、Xsf、XfJPXbsW0. 001~0. 01為步長，在各自的取值范圍內(nèi) 窮舉計(jì)算P，比較曲線P和Psd，計(jì)算相同縱坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)粒徑d的標(biāo)準(zhǔn)差，取標(biāo)準(zhǔn)差 最小的X。、Xsf、1和XJI作為膠凝材料的各組分配比分?jǐn)?shù)； 水的用量與膠凝材料的質(zhì)量比W/B為0. 1~0. 4,其中W表示水的用量，B表示膠凝材 料質(zhì)量； 按計(jì)算所得配比配制的超高性能水泥基復(fù)合材料拌和后，流動(dòng)性性能如下： 坍落度GB/T50080 :彡 10mm; 或擴(kuò)展度GB/T50080 :彡 450mm; 擴(kuò)展度的值只有在高流動(dòng)度即坍落度> 220mm時(shí)才測(cè)試，此時(shí)混凝土流動(dòng)性以擴(kuò)展度 為準(zhǔn)； 材料硬化后性能如下： 抗壓強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d:彡170MPa。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能水泥基復(fù)合材料，其特征在于，所述縱坐標(biāo)依最大 值100%等分選取，至少取5個(gè)值；所述的W/B為0. 12至0. 28 ;所述水泥符合國標(biāo)《通用硅 酸鹽水泥》GB175 ;所述硅灰符合《砂漿和混凝土用硅灰》GB/T27690 ;所述粉煤灰符合《用 于水泥和混凝土的粉煤灰》GB/T1596 ;所述礦粉符合《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦 渣粉》GB/T18046 ;水符合《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63 ;所述超所述外加劑為減水劑、消泡劑、 增稠劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑或減縮劑一種或者幾種的組合，減水劑選用減水率25%以上的減水 劑，摻量為所述膠凝材料質(zhì)量的〇. 5 %~5 %，消泡劑摻量為膠凝材料的0. 08 %~2 %，增稠 劑摻量為膠凝材料的〇. 005 %~0. 5 %，緩凝劑摻量為水泥材料0. 005 %~1. 5 %，減縮劑摻 量為膠凝材料的〇. 1 %~5 %。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高性能水泥基復(fù)合材料，其特征在于，所述減水劑的減水 率為30 %以上，摻量為所述膠凝材料質(zhì)量的0. 8 %~3 %。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超尚性能水泥基復(fù)合材料，其特征在于，所述超尚性能水泥 基復(fù)合材料中還添加骨料，為細(xì)骨料或者細(xì)骨料和粗骨料的混合物；所述骨料與所述膠凝 材料的體積比為0. 5~2. 5 ; 細(xì)骨料為天然砂或人工砂，細(xì)度模數(shù)為1. 2~3. 5,堆積密度為1. 1~2.lg/cm3;表觀 密度為1. 8~3.Og/cm3; 粗骨料為碎石或卵石，粒徑為5~15mm;堆積密度為1. 1~2.lg/cm3;表觀密度為 1. 8 ~3.Og/cm3; 對(duì)于使用連續(xù)級(jí)配的骨料，配制細(xì)骨料和粗骨料的混合物時(shí)，計(jì)算出細(xì)骨料正好填充 粗骨料空隙的砂率值，以此砂率值確定粗骨料和細(xì)骨料的比例； 對(duì)于使用間斷級(jí)配的骨料，骨料的比例通過理想堆積曲線和各種骨料的累計(jì)分布曲線 進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算； 1) 所述堆積曲線公式為： PsdA=b+(l〇〇-b) · (dA/DAnax) π/2β； 其中，PsdA為骨料顆粒通過篩孔的百分比，b為骨料經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，dA為骨料篩孔直徑，Da_ 為骨料顆粒的最大粒徑； 經(jīng)驗(yàn)常數(shù)b的取值根據(jù)超高性能水泥基復(fù)合材料的坍落度或擴(kuò)展度要求通過公式確 定： 當(dāng)h< 220mm時(shí)，b= 5 ·h/h。， 當(dāng)h> 220mm時(shí)，b= 5 · (l_h) /h0， 1為擴(kuò)展度設(shè)計(jì)值，h為坍落度設(shè)計(jì)值，h。為坍落度桶的高度300mm; 2) 各種骨料的顆粒累計(jì)分布曲線： 對(duì)骨料中所需的砂和石子經(jīng)篩分測(cè)試得到各自的累計(jì)分布曲線fsni(d)和fm(d); fsm(d)為m#級(jí)配砂，m= 1~5 ; f；n(d)為n#級(jí)配石子，η=1~5;當(dāng)不需要石子時(shí)，則不考慮石子的累計(jì)分布曲線； 3)數(shù)值分析計(jì)算如下： 設(shè)m#級(jí)配砂占骨料總量的體積分?jǐn)?shù)為Xsni、和n#級(jí)配石子占骨料總量的體積分?jǐn)?shù)為Xrn，且滿足ΣXsm+ ΣXrn=1 ; 設(shè)定混合后骨料的粒徑累計(jì)分布曲線為： Ρα=Σ Xsmfsm(d)+ ΣXrnfrn(d)； 對(duì)各組分的體積分?jǐn)?shù)Xsni和X^以0. 001~0. 05為步長，在各自的取值范圍內(nèi)窮舉計(jì)算PA，比較曲線pjpPsdA，計(jì)算相同縱坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)粒徑4的標(biāo)準(zhǔn)差，取標(biāo)準(zhǔn)差最小的 xsni和X?值作為骨料的各組分配比分?jǐn)?shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超高性能水泥基復(fù)合材料，其特征在于，所述縱坐標(biāo)依最大 值100 %等分選取，至少取5個(gè)值；所述細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)為2. 4~2. 8 ;所述碎石為玄武巖 或花崗巖。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超尚性能水泥基復(fù)合材料，其特征在于，所述超尚性能水泥 基復(fù)合材料中還添加纖維，所述纖維為鋼纖維或非金屬纖維，非金屬纖維為聚乙烯醇纖維、 聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、纖維素纖維、碳纖維、玻璃纖 維或玄武巖纖維，占所述超高性能水泥基復(fù)合材料體積的0. 05%~5%;所述纖維的直徑為 15~1000μm，纖維長度為1~100mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超尚性能水泥基復(fù)合材料，其特征在于，所述超尚性能水 泥基復(fù)合材料中還采用普通鋼筋、高強(qiáng)鋼筋、鋼絞線或者纖維復(fù)合筋進(jìn)行配筋，配筋率在 0. 2%~20%之間；澆筑時(shí)，對(duì)配筋施加預(yù)應(yīng)力；所述纖維復(fù)合筋采用有機(jī)合成纖維、玻璃 纖維、玄武巖纖維的一種或幾種組合與樹脂制成；對(duì)鋼筋進(jìn)行涂層防腐處理或者配筋材質(zhì) 采用不銹鋼；所述對(duì)鋼筋進(jìn)行涂層防腐處理是指對(duì)型材表面通過涂刷、滾涂或者噴涂工藝 進(jìn)行表面涂層處理，所述涂層包括：環(huán)氧防腐涂層、聚氨酯防腐涂層、氯化橡膠防腐涂層、高 氯化聚乙烯防腐涂層、丙烯酸酯防腐涂層、有機(jī)硅防腐涂層和氟碳防腐涂層的一種或多種 涂層組合。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能水泥基復(fù)合材料Η型型材，其特征在于，型材的配筋 延伸至端面外50~1000mm，同時(shí)可選擇在型材成型制作時(shí)在端面處埋置駁接筋，駁接鋼筋 的埋置深度為50~1000mm。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能水泥基復(fù)合材料Η型型材，其特征在于，對(duì)型材端面 預(yù)埋鋼板或者50~1000mm長的與超高性能水泥基復(fù)合材料Η型型材等高寬的Η型鋼；預(yù) 埋的鋼板采用與型材相同截面形狀鋼板或者采用與超高性能水泥基復(fù)合材料Η型型材等 高寬的矩形鋼板。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高性能水泥基復(fù)合材料Η型型材，其特征在于，在超高性 能水泥基復(fù)合材料Η型型材的腹板處添加加強(qiáng)肋，肋的厚度t3符合13/%= 0. 5~2 ;加強(qiáng) 肋之間的間距=(1~500)H;橫截面Η可以隨著型材長度L發(fā)生變化，滿足H=k·L+H。， 成為變截面型材，其中，k彡0. 5,Η。為型材的初始高度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種由超高性能水泥基復(fù)合材料澆筑的超高性能水泥基H型型材，該水泥基H型型材滿足：H/B＝0.8～3；t1/B＝0.03～0.2；t2/H＝0.03～0.2；R1/B＝0.05～0.5；R2/t2＝0.1～0.5；R3/R2≤1。本發(fā)明涉的超高性能水泥基復(fù)合材料，通過對(duì)多元膠凝材料的顆粒級(jí)配和骨料的顆粒級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化，并通過化學(xué)添加劑，使混凝土在具有良好流動(dòng)性的前提下，滿足28d標(biāo)養(yǎng)下抗壓強(qiáng)度達(dá)到170MPa以上。通過纖維和配筋等技術(shù)，使水泥基型材取得類似型鋼的材料構(gòu)件性能，應(yīng)用于裝配式建筑的梁、柱、樁等結(jié)構(gòu)，使建筑物具有近似于鋼結(jié)構(gòu)的輕便性和建造速度，但擁有高于鋼結(jié)構(gòu)型材的耐腐蝕耐火性能。
【IPC分類】E04C3/26, E04C3/20, E04C3/34, E02D5/30, E04C3/00
【公開號(hào)】CN105386563
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510715659
【發(fā)明人】施慧聰, 劉國平, 趙正, 王俊顏, 劉健, 姚欣
【申請(qǐng)人】上海羅洋新材料科技有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日