防剝離損傷的鋼管混凝土的制作方法
【專利摘要】防剝離損傷的鋼管混凝土，包括鋼管⑴和混凝土⑵，所述鋼管⑴和混凝土⑵之間設(shè)有土工布層⑶，所述土工布層⑶緊貼鋼管⑴內(nèi)壁設(shè)置，土工布層⑶與鋼管⑴內(nèi)壁之間通過結(jié)構(gòu)膠⑷相連。其優(yōu)點(diǎn)是：選擇抗拉強(qiáng)度較高的土工布來約束鋼管混凝土中邊界混凝土，減小邊界混凝土的收縮應(yīng)變，而且不會影響自密實(shí)混凝土的流動性；土工布與鋼管內(nèi)壁緊密貼合，在邊界混凝土收縮應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生彈性變形，從而避免鋼管混凝土的剝離損傷，提高鋼管混凝土的穩(wěn)定性和抗震性能。
【專利說明】防剝離損傷的鋼管混凝土

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋼管混凝土【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種防剝離損傷的鋼管混凝土。

【背景技術(shù)】
[0002] 在梁柱節(jié)點(diǎn)處，梁中的鋼筋需要插入鋼管混凝土柱中，這給鋼管混凝土柱中的混 凝土振搗帶來了困難，工程上大都采用澆筑不用振搗的自密實(shí)混凝土。自密實(shí)混凝土在硬 化后，收縮變形比較大，因此會產(chǎn)生鋼管混凝土柱的剝離損傷。
[0003] 目前，主要在自密實(shí)混凝土中摻入膨脹劑來減小混凝土的收縮變形，但是膨脹劑 所產(chǎn)生的膨脹均發(fā)生在早期，后期仍會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。膨脹劑的加入量不好控制，如果摻 入量過大，膨脹劑的水化產(chǎn)物通過在混凝土中聚集，造成局部應(yīng)力過大，降低鋼管混凝土 的承載力；摻入量過小，無法起到補(bǔ)償混凝土收縮應(yīng)變作用的效果。另一種類似的做法是使 用自應(yīng)力水泥，該水泥中膨脹組分含量較多，其防剝離損傷效果與加入膨脹劑相似。
[0004] 另一種做法是向自密實(shí)混凝土中摻入收縮劑或聚丙烯纖維來減小混凝土的收縮 變形，但是這種方法只能補(bǔ)償混凝土的部分收縮應(yīng)變，不能解決剝離損傷問題。聚丙烯纖維 的摻入會降低自密實(shí)混凝土的流動性，導(dǎo)致澆筑的混凝土的密實(shí)性比較差，進(jìn)而降低承載 力和穩(wěn)定性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是設(shè)計一種防剝離損傷的鋼管混凝土，可以減小混凝土的收縮應(yīng) 變，有效減小并充分填充因混凝土收縮導(dǎo)致的鋼管和混凝土的界面分離空隙，并且不顯著 降低承載強(qiáng)度。由于土工織布的強(qiáng)度高、彈性好、韌性好，從而改善鋼管與混凝土的結(jié)合性 能，最終達(dá)到避免鋼管混凝土的剝離損傷和提高鋼管混凝土穩(wěn)定性和抗震性的目的。
[0006] 防剝離損傷的鋼管混凝土，包括鋼管1和混凝土 2,所述鋼管1和混凝土 2之間設(shè) 有土工布層3,所述土工布層3緊貼鋼管1內(nèi)壁設(shè)置，土工布層3與鋼管1內(nèi)壁之間通過結(jié) 構(gòu)膠4相連。
[0007] 所述土工布層3采用聚酯長絲土工布。
[0008] 本發(fā)明防剝離損傷的鋼管混凝土的優(yōu)點(diǎn)是： 1、選擇抗拉強(qiáng)度較高的土工布來約束鋼管混凝土中邊界混凝土，減小邊界混凝土的收 縮應(yīng)變，而且不會影響自密實(shí)混凝土的流動性。
[0009] 2、土工布與鋼管內(nèi)壁緊密貼合，在邊界混凝土收縮應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生彈性變形， 從而避免鋼管混凝土的剝離損傷，提高鋼管混凝土的穩(wěn)定性和抗震性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為鋼管截面為圓形時本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2為鋼管截面為方形時本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖中，1為鋼管,2為混凝土,3為土工布層,4為結(jié)構(gòu)膠。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明：如圖1、圖2所示，防剝離損傷的鋼管混 凝土，包括鋼管1和混凝土 2,所述鋼管1和混凝土 2之間設(shè)有土工布層3,所述土工布層3 緊貼鋼管1內(nèi)壁設(shè)置，土工布層3與鋼管1內(nèi)壁之間通過結(jié)構(gòu)膠4相連。
[0014] 所述土工布層3采用聚酯長絲土工布。
[0015] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的： 1.比較各種結(jié)構(gòu)膠的性能參數(shù)，選擇抗拉強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)膠，從而保證土工布與鋼管 壁的牢固連接。
[0016] 2.比較各種土工布的性能參數(shù)，選擇橫向抗拉能力較強(qiáng)、彈性變形較大的土工布。
[0017] 3.用結(jié)構(gòu)膠將土工布粘在鋼管內(nèi)壁上，待結(jié)構(gòu)膠干燥穩(wěn)定后，澆筑混凝土，養(yǎng)護(hù)一 段時間后，在膠凝作用下，混凝土與土工布結(jié)合在一起，對邊界混凝土的自由收縮產(chǎn)生了約 束。
[0018] 表1聚酯長絲土工布的性能指標(biāo)__ 規(guī)格（g/m2) 厚度（mm) 抗拉強(qiáng)度（Mpa) 彈性模量（Mpa) Τ00 0.8 5? 63 一12.50 ?50 ?. 2 9? 34 一 20.83 200 ?. 6 12. 50 -27.78 250 ?. 9 15.63 -34.72 300 2.2 18. 75 -41.67 350 2. 5 2?. 88 一 48.61 400 2.8 25.63 - 56.94 450 3. 1 28. 13 -62.50 500 3.4 ~1.25 -69.44 600 4.2 ~?. 50 - 83. 33 800 丨5.5 丨50.00 llll.ll 在CECS 28-2012《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)范》中對混凝土材料的要求是：鋼管 內(nèi)的混凝土可采用普通混凝土和自密實(shí)混凝土，其強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C30。
[0019] 表2混凝土的性能指標(biāo) 混凝土強(qiáng)|軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)|彈性模量（xio4 Mpa) 度等級 值（Mpa)__ C3Q ~2. 01 ~QQ 一 C35 ~2. 20 ~15 一 C4Q ~2.39 ~25 一 C45 ~2.51 ~35 一 C5Q ~2.64 ~45 一 C55 ~2.74 ~55 ~ C6Q ~2.85 ~60 一 C65 ~2.93 ~65 一 C7Q ~2.99 ~70 一 C75 ~3.05 ~75 一 C8Q ~ 3. 11 ~80 一 由表1和表2可知，聚酯長絲土工布的抗拉強(qiáng)度大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，所以在協(xié)作工 作工程中土工布不會先于混凝土破壞。聚酯長絲土工布的彈性模量遠(yuǎn)小于混凝土的彈性模 量，說明該土工布具有良好的彈性變形能力，當(dāng)鋼管核心區(qū)域混凝土在凝固收縮過程中具 有足夠的抗收縮能力，從而提高鋼管混凝土的內(nèi)壁抗剝離損傷能力，而對結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 無顯著影響。另外，土工布的抗沖擊韌性好，塑性、韌性好，能提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。
[0020] -般鋼管混凝土所用混凝土的標(biāo)號為C30,該強(qiáng)度的混凝土軸心抗拉強(qiáng)度為 1. 43Mpa，故邊界混凝土的收縮應(yīng)力應(yīng)該小于1. 43Mpa，否則會產(chǎn)生收縮裂縫。填充的土工布 在收縮應(yīng)力的作用下彈性應(yīng)變較大，一方面填充了由于邊界混凝土的收縮應(yīng)變而產(chǎn)生的空 隙，另一方面給邊界混凝土徑向反力，減小其收縮應(yīng)變。
[0021] 混凝土的收縮應(yīng)力小于結(jié)構(gòu)膠和土工布的抗拉強(qiáng)度，所以不會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)膠和土工 布被拉壞的情況；同時，土工布與鋼管之間的粘結(jié)力大于混凝土的收縮應(yīng)力，也不會出現(xiàn)土 工布與鋼管壁分離的情況；從而避免了鋼管混凝土的剝離損傷。
【權(quán)利要求】
1. 防剝離損傷的鋼管混凝土，包括鋼管⑴和混凝土⑵，其特征在于：所述鋼管⑴和混 凝土⑵之間設(shè)有土工布層⑶，所述土工布層⑶緊貼鋼管⑴內(nèi)壁設(shè)置，土工布層⑶與鋼管⑴ 內(nèi)壁之間通過結(jié)構(gòu)膠⑷相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的防剝離損傷的鋼管混凝土，其特征在于：所述土工布層⑶采用 聚酯長絲土工布。
【文檔編號】E04C3/36GK104120833SQ201410395914
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】王若林, 朱道佩 申請人:武漢大學(xué)