一種半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢舊混凝土循環(huán)利用和鋼管混凝土柱構(gòu)件，尤其涉及一種半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圓鋼管混凝土柱是一種非常合理的組合構(gòu)件，具有承載能力高、剛度大、延性好、抗震性能優(yōu)等特點，在土木建筑領(lǐng)域被廣泛使用。隨著城市化進程的加快，我國建筑產(chǎn)業(yè)正逐步朝著建筑工業(yè)化方向邁進，其特點之一就是大力發(fā)展預(yù)制構(gòu)件，以實現(xiàn)構(gòu)件精度和質(zhì)量提高、人力消耗降低、施工速度加快等目的。若對圓鋼管混凝土柱采取整體預(yù)制的做法，因柱子自重很大，不便于運輸和吊裝；若對圓鋼管混凝土柱采取分段預(yù)制然后現(xiàn)場拼接組裝的做法，則因拼縫較多且各分段混凝土之間缺乏有效連接，柱子整體性降低同時潛在缺陷部位增加。
[0003]由于天然砂、石的開采破壞環(huán)境且儲量日漸減少，廢舊混凝土作為一種寶貴的“特殊資源”，其循環(huán)再生利用已越來越引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注。與再生粗骨料和再生細骨料相比，采用尺度更大的(廢舊)混凝土塊體能大大簡化廢舊混凝土的循環(huán)利用過程。但是，當(dāng)廢舊混凝土塊體應(yīng)用于圓鋼管混凝土柱時，由于施工現(xiàn)場的鋼管處于豎直狀態(tài)且高度較大，為保證廢舊混凝土塊體與新混凝土之間的混合澆筑質(zhì)量，必須采用新混凝土和廢舊混凝土塊體多次交替投放并充分振搗的做法，不僅要花費大量人力用于廢舊混凝土塊體的間斷性投放，而且大大拖慢了現(xiàn)場施工進度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，運輸、施工方便快捷的半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱及其制備方法，其具有承載能力高、剛度大、延性好、抗震性能優(yōu)等特點。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]—種半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱，包括鋼管1、在鋼管1的內(nèi)部軸向依次放置的多根相互間隔的再生混合混凝土節(jié)段3，以及填充在鋼管1與各再生混合混凝土節(jié)段3之間空隙內(nèi)的后澆的新混凝土 2 ;在每根再生混合混凝土節(jié)段3內(nèi)，分別預(yù)埋有伸出其頂部的吊裝彎鉤6和伸出其底部的短鋼筋7。
[0007]所述再生混合混凝土節(jié)段3由廢舊混凝土塊體4和混凝土 5澆筑而成；所述短鋼筋7的端部均與其相鄰的再生混合混凝土節(jié)段3的頂部相抵，使各相鄰的再生混合混凝土節(jié)段3之間形成用于澆筑后澆的新混凝土 2的預(yù)留空隙。
[0008]所述廢舊混凝土塊體4為舊有建筑物、構(gòu)筑物、道路、橋梁或堤壩拆除并去除保護層和全部或部分鋼筋之后的尺寸不小于100mm的廢舊混凝土塊體。
[0009]所述后澆的新混凝土 2和混凝土 5為天然骨料混凝土或再生骨料混凝土，且抗壓強度不小于30MPa。
[0010]所述廢舊混凝土塊體4與混凝土 5的質(zhì)量比為1:4?1:1 ;所述再生混合混凝土節(jié)段3單根高度不小于800mm。
[0011]所述短鋼筋7的數(shù)量為4根，各短鋼筋7的直徑相同且不小于20mm，每根短鋼筋7的外露部分長度為60mm?100mm。
[0012]上述半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱的制備方法如下:
[0013](1)預(yù)制再生混合混凝土節(jié)段3時，以再生混合混凝土節(jié)段3的橫躺方式制好成型模板，并分別預(yù)埋好四根短鋼筋7和吊裝彎鉤6，提前將廢舊混凝土塊體4充分澆水濕潤；澆筑時，采用在成型模板內(nèi)一次性投放表面濕潤的廢舊混凝土塊體4然后再澆筑混凝土 5充分振搗，待其凝固后得到預(yù)制再生混合混凝土節(jié)段3 ;
[0014](2)將預(yù)制好的再生混合混凝土節(jié)段3運輸至施工現(xiàn)場，并對其充分澆水濕潤，采用吊機通過吊裝彎鉤6將表面濕潤的再生混合混凝土節(jié)段3依次吊入事先已安裝好的鋼管1內(nèi)部，并使各再生混合混凝土節(jié)段3沿軸向?qū)R，然后沿著再生混合混凝土節(jié)段3的側(cè)面與鋼管1內(nèi)壁之間的空隙灌入后澆的新混凝土 2并插入振動棒充分振搗，直至整個鋼管1內(nèi)部的空隙被灌滿，待其凝固后得到半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱。
[0015]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點及效果:
[0016]本發(fā)明對鋼管混凝土柱采取半預(yù)制的做法，即將圓鋼管內(nèi)部的混凝土分為預(yù)制和后澆兩部分:預(yù)制部分為多根再生混合混凝土節(jié)段，其相鄰之間以短鋼筋隔開，各再生混合混凝土節(jié)段的側(cè)面與圓鋼管內(nèi)壁之間留有足夠插入振動棒的空隙；后澆部分為現(xiàn)場施工時充填于節(jié)段側(cè)面與圓鋼管內(nèi)壁之間，以及相鄰再生混合混凝土節(jié)段之間的后澆新混凝土。由于每根再生混合混凝土節(jié)段高度有限，使得堆疊、運輸、吊裝較為方便，同時由于后澆新混凝土可以很好地填充再生混合混凝土節(jié)段側(cè)面與圓鋼管內(nèi)壁之間的空隙，以及各再生混合混凝土節(jié)段之間的空隙，使得柱子的整體性得以保障。
[0017]本發(fā)明對圓鋼管內(nèi)部的再生混合混凝土采取分段預(yù)制的做法，由于每根再生混合混凝土節(jié)段預(yù)制時采用橫躺方式支模，這樣就只需在成型模板內(nèi)一次性投放廢舊混凝土塊體然后再澆筑新混凝土并充分振搗即可，澆筑速度明顯加快。再生混合混凝土節(jié)段的提前預(yù)制，不僅可更好地保證節(jié)段的施工質(zhì)量、更有效地提高廢舊混凝土塊體的取代率，而且還使施工現(xiàn)場避免了再生混合混凝土的澆筑問題，現(xiàn)場施工效率明顯提升，符合建筑工業(yè)化的發(fā)展方向。
[0018]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在圓鋼管混凝土柱的常規(guī)預(yù)制做法不便于運輸?shù)跹b以及柱子整體性降低等問題，同時大尺度廢舊混凝土塊體在圓鋼管內(nèi)部的間斷性投放存在人力花費大、現(xiàn)場施工進度慢等問題；本發(fā)明再生混合混凝土節(jié)段可利用廢舊混凝土塊體澆筑，大大簡化了廢舊混凝土循環(huán)利用時的破碎、篩分、凈化等處理過程，可實現(xiàn)廢舊混凝土的高效循環(huán)利用；本發(fā)明預(yù)制的每根再生混合混凝土節(jié)段高度有限，使得堆疊、運輸、吊裝較為方便，同時由于后澆新混凝土可以很好地填充再生混合混凝土節(jié)段側(cè)面與圓鋼管內(nèi)壁之間的空隙，以及各再生混合混凝土節(jié)段之間的空隙，使得柱子的整體性得以保障；本發(fā)明再生混合混凝土節(jié)段的提前預(yù)制，不僅可更好地保證節(jié)段的施工質(zhì)量、更有效地提高廢舊混凝土塊體的取代率，而且還使施工現(xiàn)場避免了再生混合混凝土的澆筑問題，現(xiàn)場施工效率明顯提升，符合建筑工業(yè)化的發(fā)展方向。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱橫向剖面示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱縱向剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步具體詳細描述。
[0022]實施例1
[0023]如圖1、2所示。本發(fā)明一種半預(yù)制圓鋼管再生混合混凝土柱，包括鋼管1、在鋼管1的內(nèi)部軸向依次放置的多根相互間隔的再生混合混凝土節(jié)段3，以及填充在鋼管1與各再生混合混凝土節(jié)段3之間空隙內(nèi)的后澆的新混凝土 2。
[0024]在每根再生混合混凝土節(jié)段3內(nèi)，分別預(yù)埋有伸出其頂部的吊裝彎鉤6和伸出其底部的短鋼筋7。
[0025]所述再生混合混凝土節(jié)段3由廢舊混凝土塊體4和混凝土 5澆筑而成；所述短鋼筋7的端部均與其相鄰的再生混合混凝土節(jié)段3的頂部相抵，使各相鄰的再生混合混凝土節(jié)段3之間形成用于澆筑后澆的新混凝土 2的預(yù)留空隙。
[0026]所述鋼管1外徑500mm，壁厚6mm，鋼管長度4000mm，再生混合混凝土節(jié)段3底面邊長為345mm，高1200mm，短鋼筋7伸出底面100mm，吊裝彎鉤6伸出頂面50mm。鋼材牌號Q235，實測屈服強度265MPa，抗拉強度361.2MPa。
[0027]再生混合混凝土節(jié)段3由立方體抗壓強度30MPa的廢舊混凝土塊體4和立方體抗壓強度40MPa的混凝土 5混合而成，混合后立方體抗壓強度為36MPa，后澆的新混凝土 2的立方體抗壓強度為40MPa。廢舊混凝土塊體4為舊有建筑物拆除并去除保護層和全部鋼筋之后的廢舊混凝土塊體，混凝土 5和后澆的新混凝土 2均為天然骨料混凝土。廢舊混凝土塊體4的特征尺寸為100?200mm，且再生混合混凝土節(jié)段3中廢舊混凝土塊體4與混凝土5的質(zhì)量比為1:1.5，鋼管內(nèi)部全部混凝土中廢舊混凝土塊體4與其他所有混凝土的質(zhì)量比為 1:3。