一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，包括外层的增强玻璃纤维管和内层的活性粉末混凝土，活性粉末混凝土中间为空心的管状结构；活性粉末混凝土的内部均匀嵌有预应力筋。利用外层的玻璃纤维具有高抗拉强度，内层的活性粉末混凝土具有高抗压强度的优良特性，极大地提高了构件的承载力和使用寿命；进一步在活性粉末混凝土内设置预应力筋，不仅可以提高整体的刚度和稳定性，而且可以大大提高活性粉末混凝土的抗压强度。本实用新型不仅可以大量节省钢材，减少水泥用量，且承载力为传统的空心钢管混凝土结构的200%以上，而且自重轻，便于运输和施工安装，进一步降低造价，同时减少了炼钢和水泥生成过程中有害气体的排放。
【专利说明】一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业民用建筑工程结构领域，具体是一种复合结构的管状构件。
【背景技术】
[0002]工业与民用建筑中的承力构件、各种结构的塔架结构、输变电工程的杆塔结构是建筑工程领域常用的构件，现有的技术中这些构件的结构组成广泛选用钢管结构、环形截面钢筋混凝土杆塔结构以及空心钢管混凝土组合结构等。在这些传统结构中，钢管结构往往需要耗费大量的钢材，造成制作成本较高，且结构笨重；环形截面钢筋混凝土杆塔结构往往需要耗费较多的混凝土才能包裹钢筋达到预期强度；空心钢管混凝土结构虽然相比于单传的钢管结构使用的钢材较少，成本低，但自重较重，影响一定的使用范围。此外，钢材和水泥的生产要排放出大量的有害气体。
实用新型内容
[0003]要解决的技术问题:针对现有技术的不足，本实用新型提出一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，解决现有技术传统结构中有的形式的构件笨重、钢材消耗量大不环保，有的形式的构件强度又不够的缺陷，目前尚没有一种可同时满足既轻便又强度大的构件的技术问题。
[0004]技术方案:为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，包括外层的增强玻璃纤维管和内层的活性粉末混凝土，活性粉末混凝土与增强玻璃纤维管的内壁均匀贴合，且活性粉末混凝土中间为空心的管状结构。
[0006]增强玻璃纤维管具有抗压强度低、弹性模量的缺点，活性粉末混凝土具有抗拉强度差的缺点。但是本实用新型装置将二者结合起来，利用外层的玻璃纤维具有高抗拉强度，内层的活性粉末混凝土具有高抗压强度的优良特性，综合二者的物理力学性能极大地提高了构件的承载力和使用寿命。
[0007]进一步的，在本实用新型中，所述活性粉末混凝土通过离心固化到外层的增强玻璃纤维管上。该方法使得活性粉末可以均匀紧密地贴附在增强玻璃纤维管上。在相同承载力的条件下，大大减少了材料的用量及构件的自重，减低综合成本。
[0008]进一步在活性粉末混凝土内设置预应力筋，所述预应力筋平行于增强玻璃纤维管的轴向。增设预应力筋不仅可以提高整体的刚度和稳定性，而且可以大大提高活性粉末混凝土的抗压强度。
[0009]作为优选的，在本实用新型中，所述预应力筋为玻璃纤维或碳纤维等非金属基聚合物复合材料。减少钢筋和水泥用量，减少了有害气体排放，绿色环保。
[0010]具体的，在本实用新型中，相邻的两个预应力筋之间间隔相同且间隔设置为10°?15°。这样沿增强玻璃纤维管一圈可以均匀设置16到18个预应力筋，强度足够满足一般的工程需要，当然若需要更高的强度，增加预应力筋的密集程度可作为考虑的一个方向。
[0011]作为优选的，在本实用新型中，所述预应力筋位于活性粉末混凝土的厚度的一半所在的位置。这样可以用活性粉末混凝土充分地包裹住预应力筋，使得预应力筋的应力均匀地分部到活性粉末混凝土上，增强整体的强度。
[0012]作为优选的，在本实用新型中，所述预应力筋还可以为抗拉强度大于1000N/mm2的高强钢丝。
[0013]在本实用新型中，对于增强玻璃纤维管的截面形状要求可根据时间需要制作，可为圆形或多变形，截面大小也可以多变。
[0014]有益效果:
[0015]本实用新型是以后总非金属的结构件，具有较强的耐腐蚀性能，使用寿命长；
[0016]不仅可以大量节省钢材，减少水泥用量，其承载力为传统的空心钢管混凝土结构的200%以上，而且自重轻，便于运输和施工安装，进一步降低造价，同时减少了炼钢和水泥生成过程中有害气体的排放；
[0017]充分利用增强玻璃纤维管具有高抗拉强度，内层的活性粉末混凝土具有高抗压强度的优良特性，综合二者的物理力学性能极大地提高了构件的承载力和使用寿命；进一步在活性粉末混凝土内设置预应力筋，不仅可以提高整体的刚度和稳定性，而且可以大大提高活性粉末混凝土的抗压强度；
[0018]本实用新型可广泛应用于工业与民用建筑物的承力构件、各种特种结构的塔架构件，包括输变电工程的杆塔结构、输送管道和管桩等，是具有良好的物理力学性能，经济和社会效益优良新型复合材料结构构件。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型的增强玻璃纤维管的截面为圆形的结构示意图；
[0021]图3为本实用新型的增强玻璃纤维管的截面为多边形的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0023]如图1所示，一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，包括外层的增强玻璃纤维管I和内层的活性粉末混凝土 2，所述活性粉末混凝土 2通过离心作用固化到外层的增强玻璃纤维管I上，并与增强玻璃纤维管I的内壁均匀贴合，且活性粉末混凝土 2中间为空心的管状结构。
[0024]如图2和图3所示，所述外层的增强玻璃纤维管I的截面形状为圆形或为任意多边形，且外层的增强玻璃纤维管I的沿自身轴向为等截面或非等截面，可根据实际使用需要进行选择。根据使用条件的需要，选择在活性粉末混凝土 2的厚度一半所在位置均匀施加16根平行于增强玻璃纤维管I的轴向的预应力筋3或不施加预应力筋3，若需预应力筋3，又可进一步根据强度要求选择玻璃纤维棒或碳纤维棒或高强钢丝等3种形式。
[0025]下面针对需要安装玻璃纤维棒式的预应力筋3的情况对本实用新型的制备进行介绍。在制备本实用新型构件时，首先将玻璃纤维棒沿增强玻璃纤维管I的轴向平行放置到增强玻璃纤维管I内部并沿增强玻璃纤维管I的管壁均匀排布，然后在玻璃纤维棒两头施加不超过玻璃纤维棒本身抗拉强度70%的预应力并固定住保持拉伸状态。此后，在增强玻璃纤维管I内放入活性粉末混泥土 2，利用离心固化方法将活性粉末混泥土 2贴合到增强玻璃纤维管I的内部上并包裹住预拉伸的玻璃纤维棒，此后将玻璃纤维棒两头都松开，使得玻璃纤维棒上的预应力作用到活性粉末混泥土 2上，不仅可以提高整体的刚度和稳定性，而且可以大大提高活性粉末混凝土的抗压强度。
[0026]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:包括外层的增强玻璃纤维管(I)和内层的活性粉末混凝土( 2 )，活性粉末混凝土( 2 )与增强玻璃纤维管(I)的内壁均匀贴合，且活性粉末混凝土(2)中间为空心的管状结构。
2.根据权利要求1所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:所述活性粉末混凝土(2)通过离心固化到外层的增强玻璃纤维管(I)上。
3.根据权利要求1所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:所述外层的增强玻璃纤维管(I)的截面形状为圆形。
4.根据权利要求1所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:所述外层的增强玻璃纤维管(I)的截面形状为任意多边形。
5.根据权利要求1所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:所述外层的增强玻璃纤维管(I)沿自身轴向为等截面或非等截面。
6.根据权利要求1所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:所述活性粉末混凝土(2)的内部均匀嵌有预应力筋(3)，所述预应力筋(3)平行于增强玻璃纤维管(I)的轴向。
7.根据权利要求6所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:相邻的两个预应力筋(3)之间间隔相同且间隔设置为10°?15°。
8.根据权利要求6所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:所述预应力筋(3)为玻璃纤维棒或碳纤维棒。
9.根据权利要求6所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:所述预应力筋(3)位于活性粉末混凝土(2)的厚度的一半所在的位置。
10.根据权利要求7所述的一种增强玻璃纤维活性粉末混凝土复合构件，其特征在于:所述预应力筋(3)为抗拉强度大于1000N/mm2的钢丝。
【文档编号】B32B17/02GK203977956SQ201420095983
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】徐国林, 王翔, 高旭东, 朱鸿钧 申请人:江苏天力钢结构有限公司