新型防腐耐火柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明及建筑工程承壓結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體為一種新型防腐耐火柱。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們對于生活的交通環(huán)境、安居住宅、辦公條件等提出了更高的要求。而作為建筑上述環(huán)境的建筑業(yè)，則承擔(dān)了相當(dāng)大的一部分責(zé)任，尤其是在快速高效安全施工，并且保證建筑物高質(zhì)高量方面。
[0003]提到建筑業(yè)，混凝土的功不可沒，尤其是現(xiàn)有的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，但是外層鋼管的腐蝕問題，火災(zāi)時外層鋼管外箍作用的消失，混凝土干縮引起的內(nèi)部混凝土與外層鋼管的間隙問題，以及施工過程中鋼管與混凝土結(jié)合面處的氣泡，裂隙等缺陷問題，給這種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用帶來了技術(shù)和生產(chǎn)方面的難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種避免了現(xiàn)有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕問題，提高了柱的耐久性，同時降低了現(xiàn)有柱的能耗和維護(hù)費(fèi)用，大大降低了施工成本的新型防腐耐火柱。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
新型防腐耐火柱，包括中空的活性粉末混凝土管2，纏繞在活性粉末混凝土管2外的碳纖維布I ;活性粉末混凝土管2的中空腔體內(nèi)填充有普通混凝土 3 ;
所述的活性粉末混凝土管2的基壁厚度為其直徑的1/10~1/20 ;
所述的活性粉末混凝土管2的兩端管壁上通過高強(qiáng)粘結(jié)膠粘有碳纖維布I ;
所述的新型防腐耐火柱的施工方法為:
第一步:采用C200級活性粉末混凝土，在工廠預(yù)制活性粉末混凝土管2，所述的活性粉末混凝土管2的基壁厚度為直徑的1/10~1/20，按活性粉末混凝土管2的養(yǎng)護(hù)機(jī)制，對制作的管材養(yǎng)護(hù)28天；
第二步:在裁好的碳纖維布I的一側(cè)涂好高強(qiáng)環(huán)氧樹脂膠，在預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備上，把2-4層碳纖維布I緊密的纏繞在第一步所保養(yǎng)過的活性粉末混凝土管上；端頭部位的碳纖維布I可直接裁成與活性粉末混凝土管2相應(yīng)的圓環(huán)形進(jìn)行粘貼后密封；
第三步:待第二步中的強(qiáng)力粘合劑粘合作用完成后，吊裝運(yùn)輸至建筑工地，按鋼管混凝土的施工工藝，將預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土管2進(jìn)行定位安裝，安裝后，在預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土管2的中空腔內(nèi)布置梁柱結(jié)點(diǎn)5的連接鋼筋及基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)7的連接鋼筋，即可在管內(nèi)澆灌普通混凝土 3 ;實(shí)現(xiàn)與梁體4和基礎(chǔ)6的連接；
第四步:最后，按預(yù)留的構(gòu)造措施，構(gòu)造鋼筋實(shí)現(xiàn)防腐耐火柱與基礎(chǔ)和梁的連接進(jìn)行安裝與施工。
[0006]積極有益效果:(1)避免了現(xiàn)有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕問題，提高了柱的耐久性，同時降低了現(xiàn)有柱的能耗和維護(hù)費(fèi)用，是一種綠色的可持續(xù)發(fā)展的結(jié)構(gòu)。
[0007](2)同時利用了碳纖維的高抗拉性能和活性粉末混凝土的高抗壓性能，并使結(jié)構(gòu)在使用過程中，活性粉末混凝土和普通混凝土均處于三向受壓狀態(tài)，充分利用了材料的性能，節(jié)約了成本。
[0008](3)利用了活性粉末混凝土在高溫時的高體積溫定性，保證了火災(zāi)時，結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能。
[0009](4)本發(fā)明利用活性粉末混凝土和普通混凝土的同質(zhì)性，結(jié)構(gòu)整體密實(shí)性好，特殊環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。
[0010](5)加工工藝簡單，成本低，便于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0011]圖1為活性粉末混凝土管橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為防腐耐火柱結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為防腐耐火柱與梁和基礎(chǔ)連接構(gòu)造圖。
[0012]圖中為:碳纖維布1、活性粉末混凝土管2、普通混凝土 3、梁體4、梁柱結(jié)點(diǎn)5、基礎(chǔ)
6、基礎(chǔ)結(jié)點(diǎn)7。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對比本發(fā)明做進(jìn)一步的說明:
如圖2所示，新型防腐耐火柱，包括中空的活性粉末混凝土管2，纏繞在活性粉末混凝土管2外的碳纖維布I ;活性粉末混凝土管2的中空腔體內(nèi)填充有普通混凝土 3 ;
如圖1所示，所述的活性粉末混凝土管2的基壁厚度為其直徑的1/10~1/20 ;
所述的活性粉末混凝土管2的兩端管壁上通過高強(qiáng)粘結(jié)膠粘有碳纖維布I ;
所述的新型防腐耐火柱的施工方法為:
如圖1所示，第一步:采用C200級活性粉末混凝土，在工廠預(yù)制活性粉末混凝土管2，所述的活性粉末混凝土管2的基壁厚度為直徑的1/10~1/20，按活性粉末混凝土管2的養(yǎng)護(hù)機(jī)制，對制作的管材養(yǎng)護(hù)28天；
第二步:在裁好的碳纖維布I的一側(cè)涂好高強(qiáng)環(huán)氧樹脂膠，在預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備上，把2-4層碳纖維布I緊密的纏繞在第一步所保養(yǎng)過的活性粉末混凝土管上；端頭部位的碳纖維布I可直接裁成與活性粉末混凝土管2相應(yīng)的圓環(huán)形進(jìn)行粘貼后密封；
如圖2、圖3所示，第三步:待第二步中的強(qiáng)力粘合劑粘合作用完成后，吊裝運(yùn)輸至建筑工地，按鋼管混凝土的施工工藝，將預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土管2進(jìn)行定位安裝，安裝后，在預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土管2的中空腔內(nèi)布置梁柱結(jié)點(diǎn)5的連接鋼筋及基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)7的連接鋼筋，即可在管內(nèi)澆灌普通混凝土 3 ;實(shí)現(xiàn)與梁體4和基礎(chǔ)6的連接；
第四步:最后，按預(yù)留的構(gòu)造措施，構(gòu)造鋼筋實(shí)現(xiàn)防腐耐火柱與基礎(chǔ)和梁的連接進(jìn)行安裝與施工。
[0014]工作機(jī)理:
(I)本發(fā)明利用活性粉末混凝土的高抗壓性能的特點(diǎn)，制作活性粉末混凝土管材，替代鋼管混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼管，并在粉性粉末混凝土管的外側(cè)施加環(huán)向預(yù)應(yīng)力，來改善活性粉末混凝土抗拉強(qiáng)度不高的弱點(diǎn)，使這種新型的柱結(jié)構(gòu)在使用過程中，活性粉末混凝土和普通混凝土均處于三向受壓狀態(tài)，提高了活性粉末混凝土和普通混凝土的強(qiáng)度和延性，充分的利用了材料的強(qiáng)度性能，節(jié)省成本。
[0015](2)本發(fā)明利用活性粉末混凝土高抗氯離子滲透性能、高抗碳化、高抗腐蝕、高抗?jié)B、高抗凍及耐磨性能好的特點(diǎn)，制作的活性粉末混凝土管的耐久性好，抗腐蝕性能高，避免了鋼材因腐蝕而導(dǎo)致的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力的下降，降低了使用過程中維護(hù)費(fèi)用。
[0016](3)本發(fā)明利用活性粉末混凝土在高溫時的高體積穩(wěn)定性能制作的活性粉末混凝土管材，避免了鋼管混凝土在火災(zāi)時因外層鋼管外箍作用的消失而引起的結(jié)構(gòu)失效。同時利用活性粉末混凝土的環(huán)境友好，綠色節(jié)能的特點(diǎn)，避免了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的高耗能，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的可持續(xù)和綠色發(fā)展。
[0017](4)本發(fā)明利用活性粉末混凝土和普通混凝土的同質(zhì)性，避免了鋼管混凝土柱中由于混凝土干縮引起的內(nèi)部混凝土與外層鋼管的間隙問題，以及施工過程中鋼管與混凝土結(jié)合面處的氣泡，裂隙等缺陷問題。
[0018]以上實(shí)施案例僅用于說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代及改進(jìn)等，均應(yīng)視為本申請的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.新型防腐耐火柱，其特征在于:包括中空的活性粉末混凝土管(2)，纏繞在活性粉末混凝土管(2)外的碳纖維布(I);活性粉末混凝土管(2)的中空腔體內(nèi)填充有普通混凝土⑶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型防腐耐火柱，其特征在于:所述的活性粉末混凝土管(2)的基壁厚度為其直徑的1/10~1/20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型防腐耐火柱，其特征在于:所述的活性粉末混凝土管(2)的兩端管壁上通過高強(qiáng)粘結(jié)膠粘有碳纖維布(I)。
4.如權(quán)利要求1所述的新型防腐耐火柱，其施工方法為: 第一步:采用C200級活性粉末混凝土，在工廠預(yù)制活性粉末混凝土管(2)，所述的活性粉末混凝土管(2)的基壁厚度為直徑的1/10~1/20，按活性粉末混凝土管(2)的養(yǎng)護(hù)機(jī)制，對制作的管材養(yǎng)護(hù)28天； 第二步:在裁好的碳纖維布I的一側(cè)涂好高強(qiáng)環(huán)氧樹脂膠，在預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備上，把2-4層碳纖維布(I)緊密的纏繞在第一步所保養(yǎng)過的活性粉末混凝土管上；端頭部位的碳纖維布(I)可直接裁成與活性粉末混凝土管(2)相應(yīng)的圓環(huán)形進(jìn)行粘貼后密封； 第三步:待第二步中的強(qiáng)力粘合劑粘合作用完成后，吊裝運(yùn)輸至建筑工地，按鋼管混凝土的施工工藝，將預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土管(2)進(jìn)行定位安裝，安裝后，在預(yù)應(yīng)力活性粉末混凝土管(2)的中空腔內(nèi)布置梁柱結(jié)點(diǎn)(5)的連接鋼筋及基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)(7)的連接鋼筋，即可在管內(nèi)澆灌普通混凝土(3);實(shí)現(xiàn)與梁體(4)和基礎(chǔ)(6)的連接； 第四步:最后，按預(yù)留的構(gòu)造措施，構(gòu)造鋼筋實(shí)現(xiàn)防腐耐火柱與基礎(chǔ)和梁的連接進(jìn)行安裝與施工。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型防腐耐火柱，包括中空的活性粉末混凝土管，纏繞在活性粉末混凝土管外的碳纖維布；活性粉末混凝土管的中空腔體內(nèi)填充有普通混凝土；所述的活性粉末混凝土管的基壁厚度為其直徑的1/10~1/20；所述的活性粉末混凝土管的兩端管壁上通過高強(qiáng)粘結(jié)膠粘有碳纖維布。本發(fā)明避免了現(xiàn)有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕問題，提高了柱的耐久性，同時降低了現(xiàn)有柱的能耗和維護(hù)費(fèi)用；利用了碳纖維的高抗拉性能和活性粉末混凝土的高抗壓性能，并使結(jié)構(gòu)在使用過程中，活性粉末混凝土和普通混凝土均處于三向受壓狀態(tài)，充分利用了材料的性能，節(jié)約了成本；利用了活性粉末混凝土在高溫時的高體積溫定性，保證了火災(zāi)時，結(jié)構(gòu)的承載能力和使用性能。
【IPC分類】B32B13-04, E04C3-36, B32B9-04, E04B1-94, B32B1-08, E04B1-64
【公開號】CN104695628
【申請?zhí)枴緾N201510115868
【發(fā)明人】張多新, 馬文亮, 宋春草, 白新理, 楊昊
【申請人】華北水利水電大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月17日