[發明專利]一種鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱及其施工方法

有效

• 申請號: 202010942361.3
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112282213B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 吳波;林朗
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;E04C5/06;B28B23/00;B28B23/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明公開了一種鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱及其施工方法，所述鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱包括若干第一一筆箍、柱縱筋、若干第二一筆箍、塑性鉸區和再生塊體/骨料混凝土；每個第一一筆箍和第二一筆箍均設有錨固端；所述塑性鉸區內布置第一一筆箍和第二一筆箍，在塑性鉸區以外的區域僅布置第二一筆箍；第一一筆箍的外邊緣與鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱的外表面齊平；所述鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱的內部填充有再生塊體/骨料混凝土。本發明還公開了一種鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱的施工方法。本發明可大幅提高工程廢棄物的循環利用率，并降低柱塑性鉸區混凝土保護層的脫落程度，也能提高箍筋的約束能力和施工效率。

技術領域

本發明涉及工程廢棄物循環利用技術領域，具體是一種鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱及其施工方法。

背景技術

近年來我國砂石資源日漸枯竭，很多城市砂石短缺價格暴漲。與此同時我國每年產生35億噸以上的工程廢棄物，這些工程廢棄物大多采用堆放填埋方式處置，侵占大量土地。工程廢棄物中包含大量的工程產出土和廢舊混凝土。傳統的再生骨料混凝土與再生塊體混凝土僅對廢舊混凝土以再生粗骨料(甘福,周脈席,濮琦.再生粗骨料及再生混凝土性能研究進展.混凝土與水泥制品,2018(09):102-107)或再生塊體(吳波,計明明,趙新宇.再生混合混凝土及其組合構件的研究現狀.工程力學,2016,33(01):1-10)的形式循環利用，忽略了工程產出土的再利用問題，導致工程廢棄物的循環利用率總體偏低。

鋼筋混凝土結構以其良好的受力性能和經濟性被廣泛應用于工程建設中。由于鋼筋混凝土柱的混凝土保護層沒有受到箍筋的有效約束，地震作用下柱端混凝土保護層容易發生脫落，脫落后柱的受壓和受剪承載能力以及延性都明顯降低，進而導致樓層倒塌風險增加(張帥.鋼筋混凝土柱抗震性能及其尺寸效應研究.北京工業大學,2018)。另一方面，在傳統的鋼筋混凝土柱內，箍筋通常由屈服強度不大于500MPa的鋼筋制成，在柱的受力過程中容易屈服，使得其對混凝土的約束能力無法進一步提高，進而影響柱的力學性能。此外，柱內部的箍筋通常由多個矩形封閉箍筋和拉筋組成，施工時需要將它們逐一依次穿過柱縱筋，并經過多道綁扎工序后組成復合箍筋，施工效率相對較低。

綜上所述，現有技術存在混凝土內工程廢棄物循環利用率偏低、鋼筋混凝土柱箍筋無法約束柱端混凝土保護層、約束能力提升受限、施工流程繁瑣等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供了一種鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱及其施工方法。本發明采用新混凝土內包含再生粗骨料和工程產出土的再生塊體/骨料混凝土，能大幅提高工程廢棄物的循環利用率；通過對混凝土保護層進行有效約束，能顯著降低混凝土保護層的剝落程度，進而提高地震作用下混凝土柱的承載能力和延性；采用高強一筆箍形式的箍筋能對柱端混凝土提供更強的約束能力，同時顯著簡化箍筋放置流程并減少綁扎工序，提高施工效率。

本發明至少通過如下技術方案之一實現。

一種鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱，包括若干第一一筆箍、柱縱筋、若干第二一筆箍、塑性鉸區和再生塊體/骨料混凝土；

每個第一一筆箍和每個第二一筆箍均設有錨固端；

所述塑性鉸區內布置有若干第一一筆箍和第二一筆箍，在塑性鉸區以外的區域僅布置第二一筆箍；所述第一一筆箍的外邊緣與鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱的外表面齊平，第一一筆箍用于約束混凝土保護層，相鄰兩個第一一筆箍之間的豎向間距不大于200mm；所述第二一筆箍緊靠柱縱筋，第二一筆箍用于約束柱縱筋；

所述錨固端經兩次135°彎折而成；

所述鋼筋再生塊體/骨料混凝土預制柱的內部填充有再生塊體/骨料混凝土，所述再生塊體/骨料混凝土由新混凝土和廢舊混凝土塊體組成，所述新混凝土為摻有再生粗骨料和工程產出土的再生骨料混凝土。