[发明专利]一种采用钢管主动约束的高强圆钢管混凝土柱的制备方法

说明书

本发明公开了一种采用钢管主动约束的高强圆钢管混凝土柱的制备方法，是将高强混凝土灌注到高强的圆钢管中，在高强的圆钢管外表面安装若干个温度传感器，并在高强圆钢管的外表面包覆加热机构和保温机构，当高强混凝土处于流动状态时，控温机构控制加热机构，加热机构对高强圆钢管加热到指定温度，温度传感器通过导线将温度信息传递给控温机构，控温机构控制加热机构停止工作；当高强圆钢管的温度低于指定温度时，控温机构控制加热机构进行加热工作；高强圆钢管内的高强混凝土达到硬化状态时，终止对高强圆钢管的加热，高强圆钢管恢复至施工环境温度，以使高圆钢管形成对核心高强混凝土的套箍约束力，增加高强钢管混凝土柱的安全性和耐久性。

技术领域

本发明涉及钢管混凝土柱技术领域，具体涉及一种采用钢管主动约束的高强圆钢管混凝土柱的制备方法。

背景技术

随着我国土木工程的飞速发展，钢管混凝土柱作为钢-混凝土组合结构最为常用柱构件，在高层及超高层建筑中应用非常广泛。但钢管混凝土柱中钢管与混凝土脱空问题，限制了其发展。实际调查表明，由于内部高强混凝土的收缩效应、轴向压力的作用、结构服役期间外部温度变化、施工工艺不合理等因素，造成的圆钢管混凝土柱内部钢管与混凝土的脱空。脱空使得钢管对内部核心混凝土的套箍约束作用减小甚至消失，严重影响钢管混凝土结构的力学性能，对结构的安全使用十分不利。而且，当采用的混凝土强度越高时，混凝土的自身收缩越大，钢管与混凝土越容易发生脱空现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用钢管主动约束的高强圆钢管混凝土柱的制备方法，该方法是将高强混凝土灌注到高强的圆钢管中，当高强混凝土达到硬化状态时，终止对高强圆钢管加热，高强圆钢管恢复至施工环境温度，产生对高强混凝土的套箍约束力，本发明制备方法操作简单、适用性广、能源利用率高，制作的高强圆钢管混凝土柱具有安全可靠、承载力高、耐久性好的特点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种采用钢管主动约束的高强圆钢管混凝土柱的制备方法，包括以下步骤：

(1)加工高强圆钢管、高强混凝土若干，在高强圆钢管外表面均匀安装若干个温度传感器；将加热机构包覆在高强圆钢管外表面，将保温机构包覆在加热机构外表面，在加热机构和保温机构的两端设置尼龙塔扣；加热机构、温度传感器分别通过导线经由电路过载保护器连接控温机构，控温机构通过导线经由漏电保护器连接电源；将高强混凝土灌入高强圆钢管中，当高强混凝土处于流动状态时，加热机构、保温机构将高强圆钢管加热；

(2)通过控温机构设置指定温度，安装在高强圆钢管外表面的若干个温度传感器测出所在位置高强圆钢管的温度，并通过控温机构处理温度数据，调节加热机构的加热量，当高强圆钢管达到控温机构所指定的温度后，温度传感器将温度信息传递给控温机构，高强混凝土达到硬化状态时，控温机构控制加热机构停止加热，使高强圆钢管保持所指定的温度；

(3) 高强混凝土硬化之后，拆除保温机构、加热机构、温度传感器，高强圆钢管恢复至环境温度，产生对高强混凝土的套箍约束力。

所述的加热机构由发热电阻丝和柔性导热材料构成，所述的发热电阻丝均匀的穿插在柔性导热材料中。

所述的发热电阻丝是康铜丝或镍铬丝。

所述的保温机构内表面覆盖一层热反射膜。

所述的保温机构的材料是陶瓷纤维毯布或玻璃纤维毯布。

所述的指定温度为60-80℃。

所述的高强圆钢管直径大于400mm，屈服强度大于600MPa，高强混凝土的抗压强度大于80MPa。

所述的控温机构是计算机或者编程控制器。

本发明所具有的优点及有益效果是：