[发明专利]一种镀锌钢管石墨烯混凝土桩

说明书

本发明公开了一种石墨烯混凝土，所述石墨烯混凝土的制备原料包含石墨烯、水泥、粗骨料、细骨料和减水剂；所述石墨烯在所述混凝土中的重量百分含量为0.2～3％。本发明在石墨烯混凝土的制备原料中添加了石墨烯，大大地提高了混凝土材料的抗压、抗弯、抗扭强度和弹塑性性能。本发明还公开了一种石墨烯混凝土的制备方法以及一种镀锌钢管石墨烯混凝土桩，本发明所述镀锌钢管石墨烯混凝土桩中，加入了十字形钢骨架，增加了钢管与混凝土的接触面积，促进了混凝土与钢管的粘结，有效解决了钢管混凝土脱落和脱空的现象；在钢管混凝土表面镀一层锌，用牺牲阳极的方法保护钢管，减缓钢管的锈蚀速度。

技术领域

本发明涉及一种混凝土桩，具体涉及一种镀锌钢管石墨烯混凝土桩。

背景技术

混凝土的性能是抗压强度高、抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢具有抗弯能力强、良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。具有承载力强、抗震性能高、施工方便，工期大大缩、有利于钢管的抗火和防火、耐腐蚀性能优于钢结构等特点。

钢管混凝土结构在现代建筑中逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中，随着建筑物高度的增加，钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。随着经济的高速发展，人们对高层建筑和超高层建筑的需求的日益增长，原有强度的钢管混凝土结构已不再适应社会的发展了。

目前钢管混凝土由于是钢管和混凝土两种材料的结合，就高层建筑和超高层建筑的来说，普通钢管混凝土的强度已经不能满足其要求。此种钢管混凝土还有下列不利之处：

(1)普通钢管混凝土的强度已不能满足现在高层建筑和超高层建筑对混凝土的力学性能的要求，高层建筑需要更高的抗压、抗拉、抗扭强度以及更好的弹塑性性能。

(2)普通钢管混凝土由于是钢管和混凝土两种材料的结合，容易发生脱落和脱空现象，造成结构破坏。

(3)由于钢管混凝土长期暴露在空气中以及与有些桥梁工程在海洋里面，时间一长，容易产生锈蚀，造成钢材的力学性能降低，影响结构的安全。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种镀锌钢管石墨烯混凝土桩。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种石墨烯混凝土，所述石墨烯混凝土的制备原料包含石墨烯、水泥、粗骨料、细骨料和减水剂；所述石墨烯在所述混凝土中的重量百分含量为0.2～3％。

本发明所述石墨烯混凝土的制备原料中添加了少量的石墨烯，大大地提高了混凝土材料的抗压、抗弯、抗扭强度和弹塑性性能。

作为本发明所述石墨烯混凝土的优选实施方式，所述石墨烯在所述混凝土中的重量百分含量为0.2～0.5％。

当石墨烯在混凝土中的添加量小于0.2％时，对混凝土的抗压强度增加不明显，随着石墨烯在混凝土中的添加量的增加，混凝土的抗压强度增加，但是当石墨烯在混凝土中的添加量大于0.5％时，随着石墨烯含量的增加，抗压强度的增加量有所下降，表明石墨烯的含量有一个阈值。总体来说当石墨烯在混凝土中的添加量为0.2～0.5％时，既对混凝土的抗压强度有较好的提高效果，又控制了石墨烯的用量在较少的范围内。

作为本发明所述石墨烯混凝土的更优选实施方式，所述石墨烯在所述混凝土中的重量百分含量为0.4％。

当石墨烯在所述混凝土中的重量百分含量为0.4％时，混凝土的抗压强度增加达到了98％。