專利名稱：鋼管玻璃混凝土構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合管，尤其涉及復(fù)合管中的一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件。
背景技術(shù)：
長期以來，我國經(jīng)濟發(fā)展的模式屬于資源消耗型，加之我國正處于大力發(fā)展經(jīng)濟的時期，エ業(yè)生產(chǎn)將產(chǎn)生越來越多的固體廢棄物ー廢玻璃、廢橡膠、城市生活垃圾焚燒灰渣，因此，回收利用這些固體廢棄物對于我國資源節(jié)約、環(huán)境保護具有重要的現(xiàn)實意義。近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，玻璃越來越多地應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活中，同時，伴隨著工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活，也產(chǎn)生了越來越多的廢玻璃。據(jù)調(diào)查，我國每年廢棄玻璃就在200萬噸以上，而回收利用率僅在10%左右，而目前國外發(fā)達國家具有較高的廢玻璃回收利用率，其中，德國54%，荷蘭66%、意大利44%。因此，回收利用廢玻璃對于人們的生 活、生產(chǎn)越來越重要。一方面，回收廢棄玻璃，可以有效的節(jié)約緊張的砂石等自然資源；另一方面，由于廢玻璃研制，也開辟了有效利用廢玻璃的辦法，與國家中長期發(fā)展戰(zhàn)略是一致的。而廢玻璃應(yīng)用于混凝土中ー個最主要的問題就是堿ー硅酸反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土開裂，這樣使得廢玻璃在混凝土的應(yīng)用受到阻礙。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件。本發(fā)明提供了一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，包括鋼管，所述鋼管內(nèi)填充有玻璃混凝土。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述玻璃混凝土包括粒徑為O. 15^2. 36mm的第一廢玻璃和粒徑為5 25mm的第二廢玻璃。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述第一廢玻璃和第二廢玻璃以質(zhì)量比1:2混合。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述玻璃混凝土包括單質(zhì)玻璃、有機玻璃和無機玻璃。作為本發(fā)明的進ー步改進，所述鋼管兩端封閉。本發(fā)明的有益效果是通過上述方案，將廢玻璃應(yīng)用于鋼管混凝土中，一方面，鋼管為核心玻璃混凝土提供緊箍力，克服了玻璃混凝土中因為堿ー硅酸反應(yīng)膨脹開裂的缺陷；另一方面，核心混凝土?xí)a(chǎn)生不同程度的收縮應(yīng)力，從而引起混凝土開裂，而目前解決的辦法通常是在鋼管混凝土中加入膨脹劑，用來補償核心混凝土的收縮應(yīng)力，而在玻璃混凝土中，由于堿ー硅酸反應(yīng)導(dǎo)致的玻璃混凝土膨脹カ能一定程度上補償混凝土的收縮應(yīng)力，從而有利于發(fā)揮廢玻璃的潛在優(yōu)勢。


圖I是本發(fā)明一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件的橫截面示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合

及具體實施方式
對本發(fā)明進ー步說明。圖I中的附圖標(biāo)號為鋼管I ;玻璃混凝土 2。如圖I所示，一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，包括鋼管1，所述鋼管I內(nèi)填充有玻璃混凝土 2。如圖I所示，所述玻璃混凝土 2包括粒徑為O. 15^2. 36mm的第一廢玻璃和粒徑為5 25mm的第二廢玻璃。 如圖I所示，所述第一廢玻璃和第二廢玻璃以質(zhì)量比1:2混合。如圖I所示，所述鋼管I兩端封閉。本發(fā)明提供的一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，主要用做受壓構(gòu)件，如送變電構(gòu)件、單層或多層エ業(yè)廠房柱子、高層或超高層民用建筑柱等，也可用做受彎構(gòu)件，如公路或城市橋梁中的拱肋等。本發(fā)明提供的一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，其廢玻璃包括回收的單質(zhì)玻璃、有機玻璃和無機玻璃，對廢玻璃進行簡單的處理，去除里面的一些雜質(zhì)，然后將廢玻璃直接摻入到混凝土中，部分或者全部取代普通鋼管混凝土中的粗細(xì)骨料。采用粒徑為O. 15^2. 36mm的第一廢玻璃和粒徑為5 25mm的第二廢玻璃以質(zhì)量比1:2混合，保持砂石比例不變，取代率分別為0%、15%、30%、45%、60%，等質(zhì)量取代砂石，混凝土設(shè)計強度為C30，水灰比W/C為O. 43，砂率β s為33%。設(shè)每立方米混凝土拌合物質(zhì)量為2400kg，則基準(zhǔn)配合比，水泥水砂石=453:195:578:1174 =1:0. 43:1. 28:2. 59。鋼管試件尺寸為 DXLXt=133mmX400mmX4mm，其中底端用尺寸為160_X 160mmX 6mm的蓋板焊接,鋼管混凝土燒注好后,會出現(xiàn)2 3_的收縮，采用高強砂漿磨平待其凝固后，用尺寸為160_X160mm的蓋板焊接。內(nèi)部混凝土養(yǎng)護28d后，即可基本達到設(shè)計強度。在軸向壓力的作用下，外部鋼管I對內(nèi)部混凝土提供環(huán)向約束作用，使核心混凝土處于三向受壓的狀態(tài)，可大大提高其抗壓強度，同時鋼管I內(nèi)部填充混凝土，避免鋼管I發(fā)生失穩(wěn)，從而提高了構(gòu)件的整體力學(xué)性能。本發(fā)明應(yīng)用在普通鋼管混凝土中，用廢棄玻璃部分或者全部取代普通鋼管混凝土中的粗細(xì)骨料而制成的復(fù)合鋼管混凝土構(gòu)件。本發(fā)明提供的一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件的優(yōu)點是
I.克服了玻璃混凝土中堿ー硅酸膨脹反應(yīng)及骨料間粘結(jié)滑移的問題，并且堿ー硅酸膨脹反應(yīng)能一定程度上補償核心混凝土中的收縮應(yīng)力，將廢玻璃的缺點有效的轉(zhuǎn)化為優(yōu)點；
堿ー硅酸反應(yīng)(ASR)是水泥中的堿與骨料中的活性氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生堿硅酸凝膠，在堿ー集料反應(yīng)中較為普通，堿硅酸凝膠吸水后體積膨脹，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部膨脹開裂;
鋼管混凝土中，內(nèi)部核心混凝土體積會收縮，通常需要加入一些膨脹劑來補償鋼管混凝土中內(nèi)部核心混凝土的收縮應(yīng)力；
當(dāng)玻璃摻量為15%時，鋼管玻璃混凝土強度下降了約8. 5% ;隨后，隨著廢玻璃摻量的繼續(xù)增大，鋼管玻璃混凝土的試驗承載カ逐漸増大，當(dāng)廢玻璃摻量達到45%時，承載カ略高于普通鋼管混凝土，達到最大值；之后，鋼管玻璃混凝土承載カ開始略微下降；
究其原因，廢玻璃相對普通的砂石較脆，同時表面較為光滑，使得水泥漿體與玻璃之間粘結(jié)性減弱，而且廢玻璃中活性ニ氧化硅與水泥中的堿極易發(fā)生堿ー硅酸反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土膨脹開裂，使得混凝土強度降低。當(dāng)廢玻璃摻入鋼管混凝土中時，一方面，由于鋼管壁對核心混凝土的套箍作用，核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，使得其抗壓強度和抵抗壓縮變形的能力增強；另一方面，由于廢玻璃的摻入，核心玻璃混凝土中發(fā)生堿ー硅酸反應(yīng)，使得玻璃混凝土發(fā)生膨脹，補償了鋼管混凝土中收縮應(yīng)力，從而呈現(xiàn)出當(dāng)廢玻璃摻量為一定值時，鋼管玻璃混凝土強度反而略高于普通鋼管混凝土；
2.廢玻璃的大量應(yīng)用在鋼管混凝土中，能夠有效地回收利用廢棄玻璃，有利于節(jié)約能源、保護生態(tài)環(huán)境，符合可持續(xù)性發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)；
3.該發(fā)明施工方便，操作簡單，工作性能良好，可以在實際工程中大規(guī)模應(yīng)用。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進ー步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，其特征在于包括鋼管，所述鋼管內(nèi)填充有玻璃混凝土。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，其特征在于所述玻璃混凝土包括粒徑為0. 15^2. 36mm的第一廢玻璃和粒徑為5 25mm的第二廢玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，其特征在于所述第一廢玻璃和第二廢玻璃以質(zhì)量比1:2混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，其特征在于所述玻璃混凝土包括單質(zhì)玻璃、有機玻璃和無機玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，其特征在于所述鋼管兩端封閉。
全文摘要
本發(fā)明涉及復(fù)合管，尤其涉及復(fù)合管中的一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件。本發(fā)明提供了一種鋼管玻璃混凝土構(gòu)件，包括鋼管，所述鋼管內(nèi)填充有玻璃混凝土。本發(fā)明的有益效果是將廢玻璃應(yīng)用于鋼管混凝土中，一方面，鋼管為核心玻璃混凝土提供緊箍力，克服了玻璃混凝土中因為堿—硅酸反應(yīng)膨脹開裂的缺陷；另一方面，核心混凝土?xí)a(chǎn)生不同程度的收縮應(yīng)力，從而引起混凝土開裂，而目前解決的辦法通常是在鋼管混凝土中加入膨脹劑，用來補償核心混凝土的收縮應(yīng)力，而在玻璃混凝土中，由于堿—硅酸反應(yīng)導(dǎo)致的玻璃混凝土膨脹力能一定程度上補償混凝土的收縮應(yīng)力，從而有利于發(fā)揮廢玻璃的潛在優(yōu)勢。
文檔編號C04B28/00GK102808476SQ20121027490
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者查曉雄, 王輝 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院