新型防腐耐火柱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明及建筑工程承压结构领域，具体为一种新型防腐耐火柱。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断发展，科技的进步，人们对于生活的交通环境、安居住宅、办公条件等提出了更高的要求。而作为建筑上述环境的建筑业，则承担了相当大的一部分责任，尤其是在快速高效安全施工，并且保证建筑物高质高量方面。
[0003]提到建筑业，混凝土的功不可没，尤其是现有的钢管混凝土结构在工程结构领域内得到了广泛的应用，但是外层钢管的腐蚀问题，火灾时外层钢管外箍作用的消失，混凝土干缩引起的内部混凝土与外层钢管的间隙问题，以及施工过程中钢管与混凝土结合面处的气泡，裂隙等缺陷问题，给这种结构的应用带来了技术和生产方面的难度。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种避免了现有钢管混凝土结构的腐蚀问题，提高了柱的耐久性，同时降低了现有柱的能耗和维护费用，大大降低了施工成本的新型防腐耐火柱。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
新型防腐耐火柱，包括中空的活性粉末混凝土管2，缠绕在活性粉末混凝土管2外的碳纤维布I ;活性粉末混凝土管2的中空腔体内填充有普通混凝土 3 ;
所述的活性粉末混凝土管2的基壁厚度为其直径的1/10~1/20 ;
所述的活性粉末混凝土管2的两端管壁上通过高强粘结胶粘有碳纤维布I ;
所述的新型防腐耐火柱的施工方法为:
第一步:采用C200级活性粉末混凝土，在工厂预制活性粉末混凝土管2，所述的活性粉末混凝土管2的基壁厚度为直径的1/10~1/20，按活性粉末混凝土管2的养护机制，对制作的管材养护28天；
第二步:在裁好的碳纤维布I的一侧涂好高强环氧树脂胶，在预应力张拉设备上，把2-4层碳纤维布I紧密的缠绕在第一步所保养过的活性粉末混凝土管上；端头部位的碳纤维布I可直接裁成与活性粉末混凝土管2相应的圆环形进行粘贴后密封；
第三步:待第二步中的强力粘合剂粘合作用完成后，吊装运输至建筑工地，按钢管混凝土的施工工艺，将预应力活性粉末混凝土管2进行定位安装，安装后，在预应力活性粉末混凝土管2的中空腔内布置梁柱结点5的连接钢筋及基础节点7的连接钢筋，即可在管内浇灌普通混凝土 3 ;实现与梁体4和基础6的连接；
第四步:最后，按预留的构造措施，构造钢筋实现防腐耐火柱与基础和梁的连接进行安装与施工。
[0006]积极有益效果:(1)避免了现有钢管混凝土结构的腐蚀问题，提高了柱的耐久性，同时降低了现有柱的能耗和维护费用，是一种绿色的可持续发展的结构。
[0007](2)同时利用了碳纤维的高抗拉性能和活性粉末混凝土的高抗压性能，并使结构在使用过程中，活性粉末混凝土和普通混凝土均处于三向受压状态，充分利用了材料的性能，节约了成本。
[0008](3)利用了活性粉末混凝土在高温时的高体积温定性，保证了火灾时，结构的承载能力和使用性能。
[0009](4)本发明利用活性粉末混凝土和普通混凝土的同质性，结构整体密实性好，特殊环境的适应性强。
[0010](5)加工工艺简单，成本低，便于推广应用。
【附图说明】
[0011]图1为活性粉末混凝土管横剖面结构示意图；
图2为防腐耐火柱结构示意图；
图3为防腐耐火柱与梁和基础连接构造图。
[0012]图中为:碳纤维布1、活性粉末混凝土管2、普通混凝土 3、梁体4、梁柱结点5、基础
6、基础结点7。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图，对比本发明做进一步的说明:
如图2所示，新型防腐耐火柱，包括中空的活性粉末混凝土管2，缠绕在活性粉末混凝土管2外的碳纤维布I ;活性粉末混凝土管2的中空腔体内填充有普通混凝土 3 ;
如图1所示，所述的活性粉末混凝土管2的基壁厚度为其直径的1/10~1/20 ;
所述的活性粉末混凝土管2的两端管壁上通过高强粘结胶粘有碳纤维布I ;
所述的新型防腐耐火柱的施工方法为:
如图1所示，第一步:采用C200级活性粉末混凝土，在工厂预制活性粉末混凝土管2，所述的活性粉末混凝土管2的基壁厚度为直径的1/10~1/20，按活性粉末混凝土管2的养护机制，对制作的管材养护28天；
第二步:在裁好的碳纤维布I的一侧涂好高强环氧树脂胶，在预应力张拉设备上，把2-4层碳纤维布I紧密的缠绕在第一步所保养过的活性粉末混凝土管上；端头部位的碳纤维布I可直接裁成与活性粉末混凝土管2相应的圆环形进行粘贴后密封；
如图2、图3所示，第三步:待第二步中的强力粘合剂粘合作用完成后，吊装运输至建筑工地，按钢管混凝土的施工工艺，将预应力活性粉末混凝土管2进行定位安装，安装后，在预应力活性粉末混凝土管2的中空腔内布置梁柱结点5的连接钢筋及基础节点7的连接钢筋，即可在管内浇灌普通混凝土 3 ;实现与梁体4和基础6的连接；
第四步:最后，按预留的构造措施，构造钢筋实现防腐耐火柱与基础和梁的连接进行安装与施工。
[0014]工作机理:
(I)本发明利用活性粉末混凝土的高抗压性能的特点，制作活性粉末混凝土管材，替代钢管混凝土结构中的钢管，并在粉性粉末混凝土管的外侧施加环向预应力，来改善活性粉末混凝土抗拉强度不高的弱点，使这种新型的柱结构在使用过程中，活性粉末混凝土和普通混凝土均处于三向受压状态，提高了活性粉末混凝土和普通混凝土的强度和延性，充分的利用了材料的强度性能，节省成本。
[0015](2)本发明利用活性粉末混凝土高抗氯离子渗透性能、高抗碳化、高抗腐蚀、高抗渗、高抗冻及耐磨性能好的特点，制作的活性粉末混凝土管的耐久性好，抗腐蚀性能高，避免了钢材因腐蚀而导致的钢管混凝土结构的承载能力的下降，降低了使用过程中维护费用。
[0016](3)本发明利用活性粉末混凝土在高温时的高体积稳定性能制作的活性粉末混凝土管材，避免了钢管混凝土在火灾时因外层钢管外箍作用的消失而引起的结构失效。同时利用活性粉末混凝土的环境友好，绿色节能的特点，避免了钢管混凝土结构的高耗能，实现了结构的可持续和绿色发展。
[0017](4)本发明利用活性粉末混凝土和普通混凝土的同质性，避免了钢管混凝土柱中由于混凝土干缩引起的内部混凝土与外层钢管的间隙问题，以及施工过程中钢管与混凝土结合面处的气泡，裂隙等缺陷问题。
[0018]以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.新型防腐耐火柱，其特征在于:包括中空的活性粉末混凝土管(2)，缠绕在活性粉末混凝土管(2)外的碳纤维布(I);活性粉末混凝土管(2)的中空腔体内填充有普通混凝土⑶。
2.根据权利要求1所述的新型防腐耐火柱，其特征在于:所述的活性粉末混凝土管(2)的基壁厚度为其直径的1/10~1/20。
3.根据权利要求1所述的新型防腐耐火柱，其特征在于:所述的活性粉末混凝土管(2)的两端管壁上通过高强粘结胶粘有碳纤维布(I)。
4.如权利要求1所述的新型防腐耐火柱，其施工方法为: 第一步:采用C200级活性粉末混凝土，在工厂预制活性粉末混凝土管(2)，所述的活性粉末混凝土管(2)的基壁厚度为直径的1/10~1/20，按活性粉末混凝土管(2)的养护机制，对制作的管材养护28天； 第二步:在裁好的碳纤维布I的一侧涂好高强环氧树脂胶，在预应力张拉设备上，把2-4层碳纤维布(I)紧密的缠绕在第一步所保养过的活性粉末混凝土管上；端头部位的碳纤维布(I)可直接裁成与活性粉末混凝土管(2)相应的圆环形进行粘贴后密封； 第三步:待第二步中的强力粘合剂粘合作用完成后，吊装运输至建筑工地，按钢管混凝土的施工工艺，将预应力活性粉末混凝土管(2)进行定位安装，安装后，在预应力活性粉末混凝土管(2)的中空腔内布置梁柱结点(5)的连接钢筋及基础节点(7)的连接钢筋，即可在管内浇灌普通混凝土(3);实现与梁体(4)和基础(6)的连接； 第四步:最后，按预留的构造措施，构造钢筋实现防腐耐火柱与基础和梁的连接进行安装与施工。
【专利摘要】本发明公开了一种新型防腐耐火柱，包括中空的活性粉末混凝土管，缠绕在活性粉末混凝土管外的碳纤维布；活性粉末混凝土管的中空腔体内填充有普通混凝土；所述的活性粉末混凝土管的基壁厚度为其直径的1/10~1/20；所述的活性粉末混凝土管的两端管壁上通过高强粘结胶粘有碳纤维布。本发明避免了现有钢管混凝土结构的腐蚀问题，提高了柱的耐久性，同时降低了现有柱的能耗和维护费用；利用了碳纤维的高抗拉性能和活性粉末混凝土的高抗压性能，并使结构在使用过程中，活性粉末混凝土和普通混凝土均处于三向受压状态，充分利用了材料的性能，节约了成本；利用了活性粉末混凝土在高温时的高体积温定性，保证了火灾时，结构的承载能力和使用性能。
【IPC分类】B32B13-04, E04C3-36, B32B9-04, E04B1-94, B32B1-08, E04B1-64
【公开号】CN104695628
【申请号】CN201510115868
【发明人】张多新, 马文亮, 宋春草, 白新理, 杨昊
【申请人】华北水利水电大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月17日