[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810453175.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108643450A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝磊;李婧;丁宇楠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E04C3/34
• 分類(lèi)號(hào): E04C3/34;C04B28/04;B28C5/40;B28C5/38
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱，包括鋼管，所述鋼管內(nèi)澆筑有纖維增強(qiáng)泡沫混凝土，所述纖維增強(qiáng)泡沫混凝土的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維、泡沫劑、復(fù)合外加劑以及水。本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明所提出的鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱，集合了纖維增強(qiáng)混凝土和泡沫混凝土兩者的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，各方面性能優(yōu)良；2、泡沫劑的使用，減輕了結(jié)構(gòu)的自重，減緩了地震波的傳播速度；PVA纖維的加入，改善混凝土的延性，使得混凝土和鋼管很好的粘接在一起；3、本發(fā)明所提出的鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱，保留了傳統(tǒng)管混凝土支柱整體承重能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，且為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)鋼管混凝土立柱脆性大、抗震性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼管混凝土柱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱及其制備方法。

背景技術(shù)

早期鋼管混凝土柱通過(guò)鋼管對(duì)混凝土的橫向約束作用大大的彌補(bǔ)了混凝土高脆性的特點(diǎn)；同時(shí)鋼管內(nèi)填充的混凝土限制了鋼管產(chǎn)生變形，由于其綜合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于單純的鋼筋混凝土柱，所以得到了大量的使用。現(xiàn)存工業(yè)、民用建筑中使用的鋼管混凝土支柱大多為簡(jiǎn)單地在鋼管內(nèi)澆注普通水泥混凝土制作而成。但隨著建筑向高層化、復(fù)雜化方向發(fā)展，傳統(tǒng)鋼管混凝土柱的一些不足之處逐漸表現(xiàn)出來(lái)。

由于混凝土材料自身的脆性，其抗拉、抗剪和抗彎強(qiáng)度都較低，且與鋼管之間的粘結(jié)性能差，在一定程度上影響鋼管混凝土柱的整體性和穩(wěn)定性，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利，且震后修復(fù)困難；采用高強(qiáng)混凝土?xí)r，若鋼管對(duì)混凝土的約束不足，容易發(fā)生剪切脆性破壞，導(dǎo)致鋼管混凝土柱未能充分發(fā)揮鋼材和高強(qiáng)混凝土兩種材料各自的力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)，甚至引起鋼管混凝土柱的承載力、剛度和延性下降。因此，現(xiàn)有的鋼管混凝土柱不能充分發(fā)揮鋼管較高的抗壓強(qiáng)度和優(yōu)良的力學(xué)特性，在一定程度上限制其在高層建筑結(jié)構(gòu)及復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供種一種鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱，包括鋼管，所述鋼管內(nèi)澆筑有纖維增強(qiáng)泡沫混凝土，所述纖維增強(qiáng)泡沫混凝土的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維、泡沫劑、復(fù)合外加劑以及水。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述水泥為P.0.52.5R硅酸鹽水泥；所述粉煤灰為I級(jí)粉煤灰；所述硅灰燒失量小于6％，其中二氧化硅含量大于85％、比表面積大于15000m²/kg；所述砂的最大粒徑為1.26mm；所述PVA纖維長(zhǎng)度為6-12mm、直徑為26μm以上、抗拉強(qiáng)度為1200MPa以上、彈性模量為30GPa以上；所述復(fù)合外加劑為減水率為30％以上的聚羥酸高性能減水劑。

一種制備鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱的方法，包括以下步驟：

步驟一、將水泥、粉煤灰、硅灰、砂加入到攪拌機(jī)攪拌2分鐘，得到混合物A；

步驟二、將減水劑80％的水加入到混合物A中繼續(xù)攪拌3-5分鐘，得到混合物B；

步驟三、將PVA纖維加入到混合物B中繼續(xù)攪拌2-4分鐘，得到混合物C；

步驟四、最后將稀釋的泡沫劑與剩余的20％水加入到混合物C中攪拌3-5分鐘，得到纖維增強(qiáng)泡沫混凝土；

步驟五、在測(cè)試流動(dòng)度之后將纖維增強(qiáng)泡沫混凝土澆筑到鋼管內(nèi)即可。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明所提出的鋼管纖維增強(qiáng)泡沫混凝土組合柱，集合了纖維增強(qiáng)混凝土和泡沫混凝土兩者的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，各方面性能優(yōu)良；

2、泡沫劑的使用，減輕了結(jié)構(gòu)的自重，減緩了地震波的傳播速度；PVA纖維的加入，改善混凝土的延性，使得混凝土和鋼管很好的粘接在一起；