[發明專利]水泥基復合材料與鋼管組合復合柱及其制造方法

在審

• 申請號: 201610293281.3
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105781016A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 孫林柱;楊芳
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: E04C3/36
• 分類號: E04C3/36;E04G13/02;E04G21/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

技術領域

本發明涉及一種水泥基復合材料與鋼管組合復合柱。本發明還提供了制造上述水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的方法。

背景技術

傳統柱體一般采用鋼筋砼構造，需要耗費大量時間綁扎鋼筋籠，并且澆注得到的柱體抗彎、抗壓、抗震性能比較一般。在受到強烈地震和沖擊荷載作用下，由于承載力不足、變形耗能差，導致建筑物倒塌。本發明提供了一種增強結構承載力和抗震性能的方法。

發明內容

鑒于背景技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種抗彎、抗彎和抗震性能更好且制造工期更短的水泥基復合材料與鋼管組合復合柱。本發明還提供了制造上述水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的方法。

本發明是采取如下技術方案來完成的：水泥基復合材料與鋼管組合復合柱，包括管件，管件外圍包裹有水泥基復合材料層，水泥基復合材料層包含水泥、砂和/或礦物摻合料、水、鋼纖維和PVA纖維。

本發明提供的制造述水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的方法，包括以下步驟：A、在管件外圍搭設水泥基復合材料層外層模板或者模具；B、向管件與外層模板或者模具之間的內腔中注入水泥基復合材料形成水泥基復合材料層；C、待水泥基復合材料層凝固并干化后拆除外層模板或者模具。

本發明提供的水泥基復合材料與鋼管組合復合柱及其制造方法具有以下優點：1、能夠替代傳統鋼筋，并可使復合柱的整體抗彎、抗剪、抗拉和抗震性能得到增強，極限拉應變最大可到0.7%；2、省去綁扎鋼筋的工作，可節省人工成本和縮短工期；3、水泥基復合材料包裹并約束混凝土內芯后，由于外層的水泥基復合材料加入鋼纖維和PVA纖維后抗拉性能增強且具有一定的延性，使柱體表面不易出現裂縫，提高結構的耐久性和使用壽命。4、管件能夠兼具混凝土內芯模具和骨架兩種作用，使混凝土內芯和水泥基復合材料層能夠同時澆注，并且強度方面又有進一步提升。

附圖說明

本發明有如下附圖：

圖1本發明提供的水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的第一種實施例的截面示意圖。

圖2本發明提供的水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的第二種實施例的截面示意圖。

圖3本發明提供的水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的第三種實施例的截面示意圖。

圖4本發明提供的水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的第四種實施例的截面示意圖。

圖5為圖4中的肋板的結構平面示意圖。

圖6為本發明提供的水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的第五種實施例的截面示意圖。

具體實施方式

附圖表示了本發明的技術方案及其實施例，下面再結合附圖進一步描述其實施例的各有關細節及其工作原理。

參照圖1所示，本發明第一種實施例提供的水泥基復合材料與鋼管組合復合柱，包括混凝土內芯1，混凝土內芯1處于管件4內，管件4可以采用鋼管或者pvc管，管件4外圍包裹有水泥基復合材料層2，其中混凝土內芯1和管件4呈圓形，復合柱柱體呈方形，水泥基復合材料層2包含水泥、砂和/或礦物摻合料、水、鋼纖維和PVA纖維。其中礦物摻合料可以為煤粉或者硅灰等。其中鋼纖維長度大于6毫米、直徑大于0.12毫米，PVA纖維的長度大于6毫米。

參照圖2所示，本發明第二種實施例與第一種實施例基本相同，區別僅在于：本實施例中混凝土內芯1和管件4呈方形，柱體呈方形。

參照圖3所示，本發明第三種實施例與第一種實施例基本相同，區別僅在于：本實施例中混凝土內芯1和管件4呈圓形，柱體呈圓形。

參照圖4、圖5所示，本發明第四種實施例與第一種實施例基本相同，區別僅在于：本實施例中混凝土內芯1管件4呈方形，柱體呈圓形，管件4的內側和外側均帶有肋條3，肋條3上帶有通孔5，混凝土內芯1和水泥基復合材料層2在澆注并凝固的過程中能夠與帶有通孔5的肋條3形成牢固地結合，提升柱體的強度。

本發明還提供了制造上述水泥基復合材料與鋼管組合復合柱的方法，包括以下步驟：A、在管件4外圍搭設水泥基復合材料層2外層模板或者模具；B、向管件4內部澆注混凝土形成混凝土內芯1，向管件4與外層模板或者模具之間的內腔中注入水泥基復合材料形成水泥基復合材料層2；C、待水泥基復合材料層凝固并干化后拆除外層模板或者模具。

參照圖6所示，本發明第五種實施例與第一種實施例基本相同，區別僅在于：管件內部未澆注混凝土內芯。而在對應的施工方法中：步驟B中，單獨向管件與外層模板或者模具之間的內腔中注入水泥基復合材料形成水泥基復合材料層。