CN103541504A - 异形截面钢管再生混凝土芯柱 - Google Patents

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徐诚皓
徐亚丰
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Abstract

本发明涉及一种混凝土构件，特别是涉及一种用于土木工程中的异形钢管混凝土芯柱。异形截面柱的截面形式为T、L、十字形，其特征在于：由钢管、钢筋和再生混凝土组成异形截面钢管再生混凝土芯柱，其混凝土中含有充当骨料的再生混凝土碎块。所述的再生混凝土包括在5mm～30mm的再生混凝土碎块，作为煤矸石混凝土中的粗骨料。按照每立方米再生混凝土体积，粗骨料再生混凝土重量200kg～1400kg，水泥400kg～600kg，水150kg～300kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌。本发明是高层建筑物中建筑物框架结构的主要构件，具有承载力高，刚度大、重量轻，塑性、韧性好，抗冲击和抗疲劳性能好，抗震性能佳等特点。

Description

异形截面钢管再生混凝土芯柱
技术领域
本发明涉及一种混凝土构件，特别是涉及一种用于土木工程中的再生混凝土异形截面钢管混凝土芯柱，是一种新型的钢管混凝土组合柱。
背景技术
目前，作为框架结构的主要构件的框架柱，一般为普通的钢筋混凝土柱。但由于无法解决由于框架柱的截面尺寸往往大于墙体的厚度，在使用时，室内会出现柱子部分突出墙体的现象，从而影响了室内的空间和使用。
为了解决这一问题，出现了钢筋混凝土异形柱的结构形式。对于钢筋混凝土异型柱结构，主要有T、L、十字形，国内外的学者进行了广泛、深入的研究。其理论基本形成，天津、沈阳、广东、山西等省市已经完成的地方规程的编写，并指导于工程实践，建筑面积达数以千万平方米。
但是，在研究中也发现：钢筋混凝土异形柱的延性比普通矩形柱的差。异形柱由于多肢的存在，其剪力中心与截面形心往往不重合，在受力状态下，各肢产生翘曲正应力和剪应力。由于剪应力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出现裂缝，即产生腹剪裂缝，导致异形柱脆性明显，使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。
为了解决这个问题，许多专家曾提出过许多建议和方案。如本人曾申请过专利：钢管混凝土异形柱、异形碳纤维增强塑料钢管混凝土芯柱、一种钢骨高强混凝土柱等。这些技术虽然能在一定程度上解决这个问题，但是还不很完善，尤其是混凝土的用料，不利于环保和节能。
目前情况下，全国每年从旧建筑物上拆下来的建筑垃圾中的废混凝土就有1360万吨，加 上每年新建房屋产生4000万吨的建筑垃圾所产生的废混凝土，其巨大处理费用和由此引发的 环境问题也十分突出。为了最大限度的减少对自然资源的开采，必须最大限度的增加对建筑垃圾再生利用。因此建筑垃圾的处理及应用技术的研究和应用推广势在必行。然而，目前由于再生骨料的内在损伤和由于其表面吸附了一层老砂浆而导致的吸水率大，致使其所配成的再生混凝土的强度、收缩性能及耐久性能等较普通混凝土差，极大地限制了其使用范围。为了推广再生混凝土的利用，通过分析前期的研究成果，发明了一种异形截面钢管再生混凝土芯柱，既能解决钢筋混凝土异形柱的不足，又能利用建筑垃圾，对废弃混凝土进行直接或间接再的利用，不失为一个好办法。
发明内容
本发明的目的是提供一种异形截面钢管再生混凝土芯柱，充分利用废旧混凝土，做到废物利用，节约能源、绿色环保通。
本发明通过以下技术方案实现的：异形截面钢管再生混凝土芯柱由圆钢管、钢筋和再生混凝土组成，并通过再生混凝土而组成一个整体，混凝土芯柱的截面形式为T、L、十字形，其特征在于：异形截面钢管再生混凝土芯柱的钢管内填充再生混凝土或混凝土，而且钢管外侧填充再生混凝土，混凝土中含有充当骨料的再生混凝土碎块。
混凝土中充当骨料的再生混凝土碎块，粒径在5mm～30mm作为再生混凝土中的粗骨料。按照每立方米再生混凝土体积，粗骨料再生重量200kg～1400kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌。
本发明的优点与效果是：
1.充分利用废弃建筑垃圾，形成再生混凝土，做到废物利用，节约能源、绿色环保；
2.钢管位于纵横方向混凝土交叉部位的内部，可以耐火、耐腐蚀；
3.可以先浇注钢管内部的混凝土，后浇注钢管外测的混凝土，从而形成叠合柱；
4.由于钢管的存在改善了柱的延性，提高了柱的承载力，利于地震区抗震设计。
附图说明
图1是截面为“十”字形结构的异形截面钢管再生混凝土芯柱示意图。
图2是截面为“L”字形结构的异形截面钢管再生混凝土芯柱示意图。
 图3是截面为“T”字形结构的异形截面钢管再生混凝土芯柱示意图。
具体实施方式
异形截面钢管再生混凝土芯柱由圆钢管、钢筋和再生混凝土组成，并通过再生混凝土而组成一个整体，混凝土芯柱的截面形式为T、L、十字形，其特征在于：异形截面钢管再生混凝土芯柱的钢管内填充再生混凝土或混凝土，而且钢管外侧填充再生混凝土，混凝土中含有充当骨料的再生混凝土碎块。
混凝土中充当骨料的再生混凝土碎块，粒径在5mm～30mm作为再生混凝土中的粗骨料。按照每立方米再生混凝土体积，粗骨料再生重量200kg～1400kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌
1.       按照标准将钢管立起，并保持垂直或一定角度；
2.       绑扎钢筋骨架；
3.       在钢筋外侧支模版；
4.       制作粒径在5mm～30mm的再生混凝土碎块，作为再生混凝土中的粗骨料；
5.       按照每立方米再生混凝土体积，粗骨料再生重量200kg～1400kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌；
6.       浇注再生混凝土。

Claims (4)

1.异形截面钢管再生混凝土芯柱，异形截面柱的截面形式为T、L、十字形，其特征在于：由钢管、钢筋和再生混凝土组成异形截面钢管再生混凝土芯柱，其混凝土中含有充当骨料的再生混凝土碎块。
2.根据权利1 所述的异形截面钢管再生混凝土芯柱，其特征在于：所述的再生混凝土包括在5mm～30mm的再生混凝土碎块，作为煤矸石混凝土中的粗骨料。
3.根据权利1所述的异形截面钢管再生混凝土芯柱，其特征在于：按照每立方米再生混凝土体积，粗骨料再生混凝土重量200kg～1400kg，水泥400 kg～600 kg，水150 kg～300 kg，细砂150kg～1500kg的比例进行充分搅拌。
4.根据权利1 所述的异形截面钢管再生混凝土芯柱，其特征在于：异形截面钢管再生混凝土芯柱的钢管由钢筋再生混凝土包裹，钢管内可以填充混凝土。
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