[发明专利]一种复合混凝土组合柱在审
申请号: | 201811468447.6 | 申请日: | 2018-12-03 |
公开(公告)号: | CN109339339A | 公开(公告)日: | 2019-02-15 |
发明(设计)人: | 陈誉;黄麟;胡鹏兵;朱瑶;祝庆霞 | 申请(专利权)人: | 长江大学 |
主分类号: | E04C3/32 | 分类号: | E04C3/32;E04C3/34 |
代理公司: | 武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙) 42231 | 代理人: | 黄君军 |
地址: | 434023*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钢管 加强钢筋 铝管 复合混凝土 加劲肋 组合柱 抵接 箍筋 内壁 外壁 填充 一一对应设置 抗疲劳能力 塑性混凝土 弹性胶泥 混杂纤维 内壁周向 外壁周向 依次设置 抗冲击 膨胀剂 作用层 同轴 防腐 混凝土 | ||
本发明公开了一种复合混凝土组合柱,包括加劲肋、钢管、加强钢筋、箍筋和铝管,所述钢管、箍筋和铝管同轴从内至外依次设置,所述钢管的外壁和所述铝管的内壁之间填充有弹性胶泥,多个所述加强钢筋沿所述钢管的外壁周向均匀分布,且每个所述加强钢筋均一端与所述钢管的外壁抵接、另一端与所述箍筋的内壁抵接;所述钢管内填充有膨胀剂混凝土,多个所述加劲肋与所述加强钢筋一一对应设置、沿所述钢管的内壁周向均匀分布,且每个所述加劲肋均一端与所述钢管的内壁抵接;所述铝管的外壁上包裹有PVA‑钢混杂纤维塑性混凝土层。本发明通过不同的作用层相结合,提高了复合混凝土组合柱的防腐、抗冲击、抗疲劳能力。
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域,具体涉及一种复合混凝土组合柱。
背景技术
在高温、高湿、高盐雾以及高辐射的海洋环境中,钢结构以及混凝土结构的腐蚀极为严重,主要特征包括:(1)海水中NaCl的含量约为3%,是对结构腐蚀速率最快的浓度;(2)处于浪溅区的构件腐蚀最为严重;(3)海洋大气环境中的盐分高,是各类大气环境腐蚀中最严重的区域之一;(4)海水中的生物对混凝土和金属的腐蚀也很严重。在海洋工程建设中,最主要的结构形式是钢筋混凝土结构,有些跨海工程中也会用到钢筋桩。海洋工程结构在阳光照射、温差、海水冲蚀、盐雾以及生物侵蚀等因素综合作用下,混凝土构件3年左右变出现开裂剥落、钢筋锈蚀外露,而金属构件仅1年左右就会出现严重腐蚀。因此,海洋环境下,结构的耐腐蚀性能特别重要,一般需要采取必要的防腐措施。
无论是混凝土结构还是金属结构,通常采用防腐涂料进行表面喷涂;对于混凝土结构,由于钢筋锈蚀引起的腐蚀问题特别突出,通过原材料的选择、外加剂的渗入等手段提高混凝土的密实性和抗渗性,以及对钢筋进行涂覆处理,也是常用的技术手段。但是现有的海洋结构的防腐措施中,表面防腐涂料的使用寿命有限,需要定期修补,后期维护成本高,且对于现浇混凝土结构,由于海水、海砂中的氯离子对钢筋产生严重腐蚀,必须用河砂、淡水拌制混凝土,大量原材料的运输极为不便,成本也较高。此外,在海浪的反复冲击下,提高结构的抗疲劳、抗冲击性能对于提高海洋工程结构的使用寿命也至关重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足,提出一种防腐、抗冲击和抗疲劳的复合混凝土组合柱。
为达到上述技术目的,本发明的技术方案提供一种复合混凝土组合柱,其包括加劲肋、钢管、加强钢筋、箍筋和铝管,所述钢管、箍筋和铝管同轴从内至外依次设置,其中,
所述钢管的外壁和所述铝管的内壁之间填充有弹性胶泥,多个所述加强钢筋沿所述钢管的外壁周向均匀分布,且每个所述加强钢筋均一端与所述钢管的外壁抵接、另一端与所述箍筋的内壁抵接;
所述钢管内填充有膨胀剂混凝土,多个所述加劲肋与所述加强钢筋一一对应设置、沿所述钢管的内壁周向均匀分布,且每个所述加劲肋均一端与所述钢管的内壁抵接;
所述铝管的外壁上包裹有PVA-钢混杂纤维塑性混凝土层。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:
1、本发明提供的复合混凝土组合柱的外层为PVA-钢混杂纤维塑性混凝土,PVA纤维与钢纤维协同作用,提高了混凝土的抗拉和抗劈裂强度,防止混凝土微裂缝的产生和发展,提高了复合混凝土组合柱的耐腐蚀性能,将其包裹在铝管的外层,能保护内部结构不被海水腐蚀;
2、复合混凝土组合柱的中间层填充有弹性胶泥,弹性胶泥和铝管在受到海浪冲击时,弹性胶泥和铝管会产生形变,从而吸收海浪作用于复合混凝土组合柱上的冲击能量,提高复合混凝土组合柱的抗冲击性能,且弹性胶泥也能提高复合混凝土组合柱的抗疲劳性能;
3、钢管外壁上设有加强钢筋和箍筋,对钢管具有约束作用,增强了钢管和膨胀剂混凝土的抗压和承载能力,进而提高复合混凝土组合柱的抗冲击性能;
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