专利名称：无伸缩缝水泥材料自行车赛道铺装预制件的制作及施工方法
技术领域：
本发明具体涉及到一种无伸缩缝水泥材料自行车赛道铺装预制件的制作及其施工方法。属于交通工程技术领域。
背景技术：
目前，用于自行车赛道的材料主要采用需切缝的水泥混凝土材料，如钢纤维水泥混凝土 +金刚砂水泥砂浆面层；补偿收缩钢纤维水泥混凝土 +环氧树脂金刚砂水泥砂浆面层；钢纤维水泥混凝土 +丙烯酸面层漆等。这些自行车赛道的材料设计、结构组合及施工较为复杂，且接缝处成为干扰选手水平发挥的重要影响因素。高延性水泥基材料ECC(Engineered cementitious composite)是一种由 PVA 纤维、石英粉、水泥、粉煤灰、高效减水剂、水等拌合成型的应变硬化材料，可用于高层楼宇的抗震阻尼器、道路桥梁的结构加固。ECC因除去粗骨料增加了结构的均匀性，并用粒径为 100^200 μ m的磨细石英砂作为骨料来制备ECC，也是其关键的制备技术之一，对纤维及外加剂的要求较为苛刻，但由于ECC材料的高弯曲强度、卓越的抗疲劳性能及超高延性(极限拉应变可达4% 5%)，目前，该材料已作为大跨径钢桥面铺装的铺装下层、公路桥梁伸缩缝材料使用，取得一定效果；然而针对存在超陡坡及弯道曲率半径较小的自行车赛道这一特定使用条件，目前水泥基材料仍未能实现自行车赛道铺面的无伸缩缝化。
发明内容
技术问题本发明的目的在于提供一种无伸缩缝水泥材料自行车赛道铺装预制件的制作及施工方法，可使自行车赛道实现无伸缩缝化，且不增加铺面材料配制及施工的复杂性。技术方案本发明将普通硅酸盐水泥、磨细石英砂料、粉煤灰、PVA纤维、高效减水剂及水作为主要原料，将上述材料在室温下搅拌混合均匀成型后，进行12 24小时的养护，待其结硬后对其表面拉毛，增加制品表面的抗滑性，再进行1Γ28天的湿热养护，即可制得高强高延性的新型自行车赛道用ECC水泥基材料预制品。该制品作为自行车赛道的铺装，具有施工方便、无需预留纵横向缩、胀缝，从而实现自行车赛道的无伸缩缝化，其结构同传统的自行车赛道水泥基材料的构造形式具有很大不同。因而，对于减少赛道技术状况对自行车赛跑的干扰，发挥自行车赛选手水平具有积极的意义。为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案，包括如下步骤
I)预制件的成型
制作预制件之前，首先将作为胶凝材料的水泥及粉煤灰与磨细石英粉一起搅拌3飞分钟后，再加入高效减水剂及水一起搅拌成混合料，最后掺入PVA纤维搅拌均匀，并将所述混合料倒入规定钢模中成型，
其中，钢模的长度及宽度尺寸在300-800cm之间选取，厚度范围为10-40cm，典型的尺寸长 * 宽 * 厚为 600cm*300cm*12cm,
2)预制件的养护
将浇注入模的ECC水泥基材料在25°C 35°C、60-90%RH.的条件下养护I天后，采用拉毛机对试件表面进行拉毛以形成表面构造；随后将试件放入40°C 70°C、60-90%RH.的水热条件下养护5天，即制得用于自行车赛道的ECC水泥基材料预制件。自行车赛道无伸缩缝铺装的施工方法为
首先采用水泥砂浆对自行车赛道基础桥面板进行调平，使得该桥面板上的铺面在垂直及平行于自行车行驶方向具有平顺的线形，
然后将在距桥面板横向接缝处60 IOOcm范围内涂覆憎水性的黄油，保证铺筑在该范围内的铺装可实现上下方向无约束；其它位置的桥面板顶部则涂覆环氧树脂粘结层，以确保该处的铺装与桥面板相互连接牢固，
最后将用于自行车赛道的ECC水泥基材料预制件铺筑在桥面板上，在预制件的侧面涂覆环氧树脂胶粘剂作为预制件之间的粘结。有益效果(1)本发明的制品具有生广效率闻、施工方便、闻延性、收缩小等特点。
(2)本发明的制品尺寸可根据现场跑道的实际情况进行适当调整，因此具有很好的适用性。
(3)本发明的原材料组成简单，材料来源广泛。(4)本发明的制品铺筑的自行车赛道铺装可实现无伸缩缝化，减少赛道技术状况对自行车赛跑的干扰，对于发挥自行车赛选手水平具有积极的意义。
具体实施例方式下述实施例中的PVA纤维为日本KURARAY公司生产的REC15型PVA纤维；水泥采用“金羊牌” P. O. 42. 5普通硅酸盐水泥，石英粉为市售的石英粉通过室内筛分得到100 μ m 的石英粉。具体实施例如下
(I)自行车赛道无伸缩缝ECC水泥基材料铺装预制件的成型
制作预制件之前，首先将水泥及粉煤灰等胶凝材料与磨细石英粉一起搅拌一段时间后，再加入高效减水剂及水一起搅拌。由于纤维在水泥基复合材料基体中分布的均匀性对增强效率有极大影响.若分布不均匀，形成结团或聚集现象，轻则没有增强效果或增强效果不明显。重则对胶凝材料基体产生负效应，导致性能下降。尤其微细纤维，纤维分散的均匀性越差，其利用率就越低。因此，成型工艺中对纤维分散性的研究具有重要意义。有鉴于此， 本文首先将水泥、粉煤灰和磨细石英砂进行搅拌2 10分钟，然后加入纤维搅拌I 5分钟，最后加入高效减水剂及外加水搅拌2 10分钟，将混合料倒入规定钢模中成型。其中，用于成型ECC水泥基材料预制件的钢模形状可分为异形板及长方形板，其中，钢模的长度及宽度尺寸在300-800cm之间选取，厚度范围为10-40cm，典型的尺寸长*宽 * 厚为 600cm*300cm*12cm。(2)自行车赛道无伸缩缝ECC水泥基材料铺装预制件的养护
将浇注入模的ECC水泥基材料在25°C 35°C、60-90%RH.的条件下养护I天后，采用拉毛机对试件表面进行拉毛以形成表面构造。随后将试件放入40°C 70°C、60-90%RH.的水热条件下养护5天，即制得用于自行车赛道的ECC水泥基材料铺装预制件。(3)自行车赛道无伸缩缝ECC水泥基材料铺装的施工首先采用水泥砂浆对自行车赛道基础桥面板进行调平，使得该桥面板上铺筑相同厚度的预制件后，铺面在垂直及平行于自行车行驶方向具有平顺的线形，而不会出现局部的凹凸不平。然后将在距桥面板横向接缝处(垂直与自行车行驶方向)80cm范围内涂覆憎水性的黄油，保证铺筑在该范围内的铺装可实现上下方向无约束；其它位置的桥面板顶部则涂覆环氧树脂粘结层，以确保该处的铺装与桥面板相互连接牢固。最后将工厂生产的ECC水泥基材料铺装预制件铺筑在桥面板上，在预制件的侧面涂覆环氧树脂胶粘剂(无锡树脂厂生产的环氧树脂E51及美国气体化工公司生产的改性聚酰胺固化剂Ancamine 502，两者的质量比按100:60配制成环氧树脂胶粘剂)作为预制件之间的粘结。预制件采用榫接的方式增强预制件的整体性。表I列出了本发明的5个实施例。表I应用于自行车赛道无伸缩缝铺装的5个实施例配比一览表
权利要求
1.一种无伸缩缝水泥材料自行车赛道铺装预制件的制作方法，其特征在于该方法包括如下步骤I)预制件的成型制作预制件之前，首先将作为胶凝材料的水泥及粉煤灰与磨细石英粉一起搅拌3飞分钟后，再加入高效减水剂及水一起搅拌成混合料，最后掺入PVA纤维搅拌均匀，并将所述混合料倒入规定钢模中成型，其中，钢模的长度及宽度尺寸在300-800cm之间选取，厚度范围为10-40cm，2)预制件的养护将浇注入模的ECC水泥基材料在25°C 35°C、60-90%RH.的条件下养护I天后，采用拉毛机对试件表面进行拉毛以形成表面构造；随后将试件放入40°C 70°C、60-90%RH.的水热条件下养护5天，即制得用于自行车赛道的ECC水泥基材料预制件。
2.一种如权利要求I所述无伸缩缝水泥材料自行车赛道铺装预制件的施工方法，其特征在于自行车赛道无伸缩缝铺装的施工方法为首先采用水泥砂浆对自行车赛道基础桥面板进行调平，使得该桥面板上的铺面在垂直及平行于自行车行驶方向具有平顺的线形，然后将在距桥面板横向接缝处60 IOOcm范围内涂覆憎水性的黄油，保证铺筑在该范围内的铺装可实现上下方向无约束；其它位置的桥面板顶部则涂覆环氧树脂粘结层，以确保该处的铺装与桥面板相互连接牢固，最后将用于自行车赛道的ECC水泥基材料预制件铺筑在桥面板上，在预制件的侧面涂覆环氧树脂胶粘剂作为预制件之间的粘结。
全文摘要
本发明公开了一种自行车赛道无伸缩缝ECC水泥基材料铺装预制件的制造及其施工方法，包括如下步骤(1)预制件的成型及养护首先将水泥、粉煤灰和磨细石英砂进行搅拌，然后加入纤维搅拌，最后加入高效减水剂及外加水搅拌，将得到的ECC水泥基材料倒入规定钢模中成型。(2)自行车赛道无伸缩缝铺装的施工首先采用水泥砂浆对自行车赛道基础桥面板进行调平，使得铺面在垂直及平行于自行车行驶方向具有平顺的线形。最后将工厂生产的ECC水泥基材料铺装预制件铺筑在桥面板上，得到无伸缩缝自行车赛道铺装。本发明的制品具有生产效率高、施工方便、高延性、收缩小等特点。
文档编号E01D21/00GK102601844SQ20121005916
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者杨若冲, 钱吮智 申请人:东南大学