CN202416292U

CN202416292U - 钢纤维橡胶改性再生抗冲击混凝土桩

Info

Publication number: CN202416292U
Application number: CN2011204004573U
Authority: CN
Inventors: 郭永昌; 李丽娟; 张剑洪; 刘锋; 谢志红; 谢建和; 朱江; 董钒; 赖颁; 刘迪
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong Dianbai Construction Group Co., Ltd.
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2021-10-20

Abstract

本实用新型公开了一种钢纤维橡胶改性再生抗冲击混凝土桩，所述混凝土桩是在纵向钢筋外层环绕环向箍筋，其内部浇注钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土，所述钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土是由水泥、再生骨料、钢纤维、橡胶颗粒、粉煤灰、中砂、拌合水和减水剂混合搅拌而成的；它有较高的承载力、耗能和抗冲击能力又有较强的耐久性能而免除日后维修加固的麻烦，且具有节能利废、生产成本低等优点的混凝土桩。

Description

钢纤维橡胶改性再生抗冲击混凝土桩

技术领域

本实用新型涉及一种钢纤维橡胶改性再生抗冲击混凝土桩。

背景技术

在钢筋笼中灌入混凝土形成的钢筋混凝土桩，属于套箍混凝土构件。纵向钢筋主要是承受纵向拉压载荷，环向箍筋则对核心混凝土施加横向约束，使其处于三向受压状态，延缓其纵向微裂缝的发生和发展，从而提高其抗压强度和压缩变形能力。但是，普通钢筋混凝土桩本身也具有一些突出的缺陷，具体有：（1）耗能和抗冲击能力差，在地震荷载或冲击荷载下易产生微裂缝甚至明显开裂，钢筋的腐蚀将会使工作性和耐久性大打折扣，同时桩基础是隐蔽工程也决定了日后鉴定和维护工作成本高、难度大；（2）现场浇注的地下隐蔽工程（如灌注桩）极易出现振捣不充分现象，贯通的微裂缝的存在加快了钢筋的腐蚀速度（3）巨大的混凝土消耗量不利于降低成本的同时也给生态环境带来了巨大的压力。

为此，不少学者一直致力于寻求与研究一种既有较高的承载力、耗能和抗冲击能力又有较强的耐久性能而免除日后维修加固的烦恼且具有节能利废、生产成本低等优点的高性能混凝土桩。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有混凝土桩的抗冲击性能不佳而不能很好地承担各种地震荷载和冲击荷载等缺点，而提供一种既有较高的耗能、抗冲击性能又有较强的耐久性能且具有节能利废、生产成本低等优点的混凝土桩。

本实用新型提供一种钢纤维橡胶改性再生抗冲击混凝土桩，在纵向钢筋外层环绕环向箍筋，其内部浇注钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土，所述钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土是由水泥、再生骨料、钢纤维、橡胶颗粒、粉煤灰、中砂、拌合水和减水剂混合搅拌而成的。

上述再生骨料所用的废旧混凝土强度等级为C30～C80。

上述再生骨料级配为连续级配，粒径为5mm～30mm。

上述橡胶颗粒为连续级配，尺寸为1目～5目。

上述橡胶颗粒所用的材料是废旧轮胎。上述橡胶颗粒为废旧轮胎经破碎、分拣、筛分、清洗而得。

钢纤维的掺量体积比和混凝土的强度等级需根据工程中要求受力的不同而做出变化。

橡胶颗粒和钢纤维的掺量需要根据实际工程所要求桩身综合性能而做出变化。

所述桩身的直径、配筋量和混凝土等级需根据所受的荷载大小和类型而定。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：通过把废旧混凝土经破碎、分拣、筛分、清洗而得到的建筑再生骨料、经加工再生的废旧橡胶颗粒、钢纤维、粉煤灰等原料按一定比例和顺序掺入到普通混凝土原料中相继搅拌而成改性再生高性能混凝土，从而可以通过现浇或工厂预制的方式制备成钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土桩。

表1 每立方米钢纤维橡胶改性再生骨料混凝土各种材料用量

Figure 2011204004573100002DEST_PATH_IMAGE002

注：钢纤维是体积比是0.5%～1.5%；再生骨料以等体积完全取代原生骨料。

本实用新型的有益效果是：

（1）力学性能优越。废旧再生橡胶具有一定弹性，耐腐蚀能力强，将再生橡胶填充至混凝土建筑制品，可以使产品具有很好的吸能耗能能力、抗冲击、抗疲劳以及耐久性性能明显改善等优点；钢纤维的桥接作用很好地抑制了微裂缝的产生和发展，改善混凝土的抗裂性和获得较好的韧性和延性，即使没有钢筋的存在也具有较高的抗拉、抗压和抗弯强度，具有较好的抗冲击性能，抗疲劳性能和抗剪切性能；粉煤灰的加入改善了混凝土的孔隙特征和孔隙结构，减少了贯通的微裂缝，混凝土基体的密实性得到提高。试验证明，经改性后的再生混凝土与同等级的普通混凝土相比，抗拉强度提高15%～20%,抗弯强度提高20%～30%，抗剪强度提高15%～25%。

（2）耗能和抗冲击性能好。废旧再生橡胶具有弹性，具有很好的耗能、消能作用，混凝土基体的弹性模量的降低、韧性的增加有助于对地震和冲击能力的吸收和消耗；同时橡胶是憎水性材料，当其与混凝土搅拌时会引入一定量微气泡，封闭的微气泡的存在阻断了有害物质的进入的同时，也有助于耗能消能；

（3）利废节能显著。利用再生骨料完全取代原生粗骨料，百分百地节约了粗骨料，从根本上解决了天然骨料日益匮乏和大量砂石开采对生态环境的破坏，保护了生态环境；废旧橡胶取代部分细骨料，改善了混凝土工作性能，节约了细骨料用量5%～15%，还能解决城市里废旧轮胎的污染问题；粉煤灰部分取代水泥，可减少水泥用量20%～30%，还可显著提耐久性能和抗碳化能力。

（4）适用性强。无论是在施工现场浇筑灌注桩还是在工厂浇筑预制桩，经钢纤维和橡胶颗粒改性后的再生高性能混凝土都能满足国家强制性能的规定；该种经改性后的混凝土桩具有优秀性能，且节约成本，因而具有非常广泛的适用性。

（5）施工方便。钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土桩对作业环境非常宽容，施工也简便，适应先进的泵送混凝土工艺，能在不增添设备的情况下可以广泛使用于浇筑预制桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩等各类基础工程桩。

综述，钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土桩具有较高的承载力、耗能和抗冲击能力又有较强的耐久性能而免除日后维修加固的烦恼且具有节能利废、生产成本低等优点的混凝土桩。

附图说明

图1 是本实用新型——钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土桩的横截面图。

图中标号说明：1－改性再生混凝土；2－纵筋；3－箍筋。

图2 是钢纤维橡胶改性再生混凝土的制备流程图。

具体实施方式

本实用新型——钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土桩可以采用现场灌注或工厂预制的工艺完成。根据桩的具体使用要求（耗能、抗冲击性能要求高的，应选择较大掺量的橡胶颗粒和钢纤维；抗裂性能要求高的，选择较大钢纤维掺量），按照表1选择所需的施工配合比，并按照图2建议的合理的投料顺序搅拌成钢纤维橡胶改性再生混凝土；施工工艺与普通混凝土无异；桩身截面面积和长度需要以及配筋量需要根据工程需要合理选取。

本实用新型——钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土桩具有较高的承载力、耗能和抗冲击能力又有较强的耐久性能而免除日后维修加固的烦恼且具有节能利废、生产成本低等优点的高性能混凝土桩。

Claims

1.一种钢纤维橡胶改性再生抗冲击混凝土桩，其特征在于：所述的混凝土桩是在纵向钢筋外层环绕环向箍筋，其内部是钢纤维橡胶改性再生高强抗冲击混凝土。