[發明專利]一種防撞阻尼單元結構及其制備方法

有效

• 申請號: 202110258274.0
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113105174B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 郭麗萍;吳建東;秦姚毅
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;E01F15/08;B28B1/00;B28B11/24;B28C5/40
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 蘇虹

1.一種防撞阻尼單元結構，其特征在于：該結構采用混凝土材料制備成彈簧形狀，所述混凝土材料的抗壓強度150 MPa，單軸壓縮荷載下的延性0.3%；阻尼單元結構的彈簧自由高度H為400-800 mm，彈簧的中徑D為200-350 mm，彈簧絲的直徑d為20-40 mm，有效圈數n為5-10，節距t為10-30 mm；以重量份數計，所述混凝土材料包括以下組分：水泥55～92份、硅灰8～42份、砂子15～45、水15～22份、纖維1.5～2.4份、減水劑1.2～3.5份、消泡劑1.5～3份；纖維為聚乙烯纖維、凱夫拉纖維、聚對苯撐苯并二噁唑纖維、碳纖維、聚對苯二甲酸乙二酯纖維中的一種或兩種以上復合。

2.根據權利要求1所述的防撞阻尼單元結構，其特征在于：水泥為早強型硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥中的至少一種，且水泥的28天抗壓強度≥52.5 MPa，抗折強度≥7 MPa。

3.根據權利要求1所述的防撞阻尼單元結構，其特征在于：硅灰為質量百分比大于90%的二氧化硅，其中，粒徑小于1 μm的二氧化硅的質量百分比40%。

4.根據權利要求1所述的防撞阻尼單元結構，其特征在于：砂子為石英砂、河沙和機制砂中的至少一種，砂子的粒徑為0.075～0.6 mm，平均粒徑為0.26～0.32 mm。

5.根據權利要求1所述的防撞阻尼單元結構，其特征在于：纖維的長度為8～18 mm，直徑為20～50 μm，抗拉強度≥2100 MPa，抗拉彈性模量≥80 GPa。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的防撞阻尼單元結構的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將水泥、硅灰和砂子混合攪拌，得到干混料；

（2）將減水劑、消泡劑與水混合攪拌，得到混合液；

（3）將混合液倒入干混料中，攪拌得到超高強度高延性混凝土材料基體，將纖維加入基體中，攪拌處理使纖維均勻分散于基體中，得到含有纖維的超高強度高延性混凝土材料；

（4）將上述含有纖維的超高強度高延性混凝土材料注入模具中，并將模具盤至彈簧狀，養護成型后拆模養護，得到防撞阻尼單元結構。

7.根據權利要求6所述的防撞阻尼單元結構的制備方法，其特征在于：步驟（4）中，養護條件為：溫度18～22 ℃，相對濕度90%的環境中養護28 天。