CN102086678A

CN102086678A - 一种钢筋混凝土柱及其制备方法

Info

Publication number: CN102086678A
Application number: CN 201010590899
Authority: CN
Inventors: 吴鹏; 刘京元; 吴俊喜; 甄庆祥
Original assignee: SHANDONG HONGTAI CONSTRUCTION GROUP CO Ltd
Current assignee: SHANDONG HONGTAI CONSTRUCTION GROUP CO Ltd
Priority date: 2010-12-16
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2030-12-16
Also published as: CN102086678B

Abstract

本发明涉及一种钢筋混凝土柱，包括5-10mm粒径的细石38-43份、中砂28-32份、硅酸盐水泥26-30份、3-5mm聚苯颗粒0.15-0.2份和短切纤维0.8-1份，经料浆制备、浇注、振动、刮平、真空吸水、碾压、磨平、养护、脱模和切割后得到钢筋混凝土柱，钢筋混凝土柱中聚苯颗粒的单位含量从一侧到另一侧逐渐增多，通过振动时间的长短来调整聚苯颗粒的悬浮状态，形成了从表面到底面密度逐渐增大的钢筋混凝土柱，表面密度小，易于射钉安装钉固面板，易于进行装配式施工，随着射入深度的增加，密度越大，强度越高，抗拔力也越大。

Description

一种钢筋混凝土柱及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土柱，具体地说，涉及一种钢筋混凝土柱的工艺配方及其制备方法，属于建筑技术领域。

背景技术

目前，传统的钢筋混凝土柱一般采用推挤型机械成型或模板支护浇注成型，所形成的钢筋混凝土柱具有较强的强度和硬度，但以上钢筋混凝土柱受工艺配方的限制而不能根据需要调整所需的柱面密度，造成钢筋混凝土柱不易吃钉、难以用射钉固定面板，使用中难以采用高效的钉射式或工具化安装，难以满足日益增多的装配化施工要求。普通钢筋混凝土柱因为混凝土本身的材性特点，虽然抗压强度高，但脆性也大，在外力作用下容易产生裂缝，尤其是受到震动的情况下，会出现裂缝甚至断裂，与钢钉等固定构件的结合力很差。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种新型的钢筋混凝土柱及其制备方法，采用该方法制备的钢筋混凝土柱，韧性与抗拔力更强，并能够有效解决保温墙体的热桥并改进钢筋混凝土柱与面板之间的连接抗震动性能。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：一种钢筋混凝土柱，其特征在于：所述钢筋混凝土柱包括以下重量份的原材料：5-10mm粒径的细石38-43份、中砂28-32份、硅酸盐水泥26-30份、3-5mm聚苯颗粒0.15-0.2份和短切纤维0.8-1份；

以上原材料经料浆制备、浇注、振动、刮平、真空吸水、碾压、磨平、养护、脱模和切割后得到钢筋混凝土柱，钢筋混凝土柱中聚苯颗粒的单位含量从一侧到另一侧逐渐增多。

所述钢筋混凝土柱包括以下重量份的原材料：

5-10mm粒径的细石39-42份、中砂29-31份、硅酸盐水泥27-29份、冷拔钢筋、3-5mm粒径的聚苯颗粒0.16-0.18份和短切纤维0.9-1份。

所述钢筋混凝土柱包括以下重量份的原材料：

5-10mm粒径的细石41份、中砂29份、硅酸盐水泥29份、冷拔钢筋、3-5mm粒径的聚苯颗粒0.17份和短切纤维0.9份。

所述制备方法包括以下步骤：

(a)料浆制备工序：按所述重量份取原材料，然后将原材料与水混合均匀，得到料浆；

(b)浇注工序：用冷拔钢筋焊接成钢筋骨架后放置在制平板的模具内，再将料浆投入到模具中进行摊铺至平整；

(c)振动工序：将模具放在振动平台上，振动时间为5-10min；

(d)刮平工序：在振动过程中用自动刮平机刮平；

(e)将模具内的料浆进行真空吸水、碾压、磨平，制得钢筋混凝土平板，再经养护、脱模、切割，得到钢筋混凝土柱。

步骤(c)中，振动时间为7min。

步骤(d)中，用自动刮平机刮平后，在料浆的表面覆加面板，面板为EPS面板或XPS面板。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

(1)通过振动时间的长短来调整聚苯颗粒的悬浮状态，在振动过程中聚苯颗粒上浮，形成了从表面到底面密度逐渐增大的钢筋混凝土柱，表面密度小，易于射钉安装钉固面板，易于进行装配式施工，随着射入深度的增加，密度越大，强度越高，抗拔力也越大。

(2)加入短切纤维，使短切纤维在混凝土内部呈三维分散，构成纤维约束网，在混凝土中起着锚固加强作用，增强了混凝土的柔韧性和各成分之间的拉伸力，使射钉与混凝土柱之间的结合力更强，提高了抗拔力。

(3)在料浆的表面覆加面板后，在本发明生产的钢筋混凝土柱上钉固面板时，因为复合面板的存在，能够作为钢筋混凝土柱与面板之间的防震动垫，有效缓冲二者之间的直接冲撞力，并抵减外力的破坏作用，能够有效解决保温墙体的热桥，并改进钢筋混凝土柱与面板之间的连接抗震动性能。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

附图1为本发明实施例中钢筋混凝土柱的结构示意图；

附图2为本发明实施例中覆加面板后钢筋混凝土柱的结构示意图。

图中，

1-钢筋混凝土柱，2-面板，3-聚苯颗粒。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，一种钢筋混凝土柱，包括以下重量份的原材料：5-10mm粒径的细石38份、中砂30份、硅酸盐水泥28份、3-5mm粒径的聚苯颗粒0.2份和短切纤维0.8份；

以上钢筋混凝土柱按照以下方法制备：

(a)制备料浆工序：按照以上比例取细石、中砂、硅酸盐水泥、聚苯颗粒、短切纤维和水并混合均匀，得到料浆，水的用量为水泥重量的40％；

(c)振动工序：将模具放在振动平台上，振动时间为5min；

(d)刮平工序：在振动过程中视料浆平面与模具边框的水平度进行补料，用自动刮平机刮平；

(e)将模具内的料浆进行真空吸水、碾压、磨平，制得钢筋混凝土平板，再经养护、脱模、切割，得到钢筋混凝土柱1，钢筋混凝土柱1中聚苯颗粒3的单位含量从一侧到另一侧逐渐增多。

实施例2：如图1所示，一种钢筋混凝土柱，包括以下重量份的原材料：5-10mm粒径的细石43份、中砂32份、硅酸盐水泥30份、3-5mm粒径的聚苯颗粒0.15份和短切纤维1份；

以上钢筋混凝土柱按照以下方法制备：

(a)制备料浆工序：按照以上比例取细石、中砂、硅酸盐水泥、聚苯颗粒、短切纤维和水并混合均匀，得到料浆，水的用量为水泥重量的45％；

(c)振动工序：将模具放在振动平台上，振动时间为6min；

实施例3：如图1所示，一种钢筋混凝土柱，包括以下重量份的原材料：5-10mm粒径的细石41份、中砂29份、硅酸盐水泥29份、3-5mm粒径的聚苯颗粒0.17份和短切纤维0.9份；

以上钢筋混凝土柱按照以下方法制备：

(a)制备料浆工序：按照以上比例取细石、中砂、硅酸盐水泥、聚苯颗粒、短切纤维和水并混合均匀，得到料浆，水的用量为水泥重量的43％；

(c)振动工序：将模具放在振动平台上，振动时间为7min；

实施例4：如图1所示，一种钢筋混凝土柱，包括以下重量份的原材料：5-10mm粒径的细石42份、中砂31份、硅酸盐水泥26份、3-5mm粒径的聚苯颗粒0.16份和短切纤维0.8份；

以上钢筋混凝土柱按照以下方法制备：

(a)制备料浆工序：按照以上比例取细石、中砂、硅酸盐水泥、聚苯颗粒、短切纤维和水并混合均匀，得到料浆，水的用量为水泥重量的42％；

(c)振动工序：将模具放在振动平台上，振动时间为8min；

实施例5：如图1所示，一种钢筋混凝土柱，包括以下重量份的原材料：5-10mm粒径的细石39份、中砂28份、硅酸盐水泥27份、3-5mm粒径的聚苯颗粒0.18份和短切纤维0.9份；

以上钢筋混凝土柱按照以下方法制备：

(a)制备料浆工序：按照以上比例取细石、中砂、硅酸盐水泥、聚苯颗粒、短切纤维和水并混合均匀，得到料浆，水的用量为水泥重量的41％；

(c)振动工序：将模具放在振动平台上，振动时间为10min；

以上聚苯颗粒由无锡市天丰涂装工程有限公司生产，还可以采用上海宝甲装饰工程有限公司、祥瑞聚苯颗粒有限公司或长沙墙威保温材料有限公司生产的聚苯颗粒。

短切纤维由淄博隆恩纤维有限公司生产，还可以采用淄博方泰工程纤维有限公司、长沙市博赛特建筑工程材料有限公司生产的短切纤维。

一、将本发明实施例所得钢筋混凝土柱进行抗压强度、抗折破坏荷载试验。

以上五个实施例制得的钢筋混凝土柱设置为五个试验组，每个试验组选取10根钢筋混凝土柱，试验组1采用实施例1所得钢筋混凝土柱，试验组2采用实施例2所得钢筋混凝土柱，试验组3采用实施例3所得钢筋混凝土柱，试验组4采用实施例4所得钢筋混凝土柱，试验组5采用实施例5所得钢筋混凝土柱，其长度L不超过3m，采用TYE-300B数显式水泥抗压砼抗折机进行试验，计算每各试验组中钢筋混凝土柱的平均抗压强度、平均抗折破坏荷载和平均抗冲击力，试验的结果如下表：

从以上数据可以看出，本发明实施例所得钢筋混凝土柱的抗压强度≥18.1MPa、抗折破坏载荷≥2040N，性能指标均符合标准要求。

二、将本发明实施例所得钢筋混凝土柱与目前的钢筋混凝土柱进行射钉及抗拔力对比试验。

该试验设置五个试验组和一个对比组，五个试验组和一个对比组分别选取10根钢筋混凝土柱，五个试验组采用以上五个实施例制得的钢筋混凝土柱，试验组1采用实施例1所得钢筋混凝土柱，试验组2采用实施例2所得钢筋混凝土柱，试验组3采用实施例3所得钢筋混凝土柱，试验组4采用实施例4所得钢筋混凝土柱，试验组5采用实施例5所得钢筋混凝土柱，其长度L不超过3m，对比组选取现有技术制得的钢筋混凝土柱。

1、进行射钉试验对比，射钉在五个试验组的钢筋混凝土柱中射入度均达到100％，且射钉尾部无遗留；对比组的钢筋混凝土柱射钉射入度仅为6％，且多数有射钉尾露在外面。

2、先用钳子做拉拔试验，五个试验组的钢筋混凝土柱中的射钉无法拔出，而对比组中钢筋混凝土柱中的射钉经晃动一次即全部拔出。

采用KB-150型混凝土抗拔仪进行抗拔力试验，即握钉力试验，计算每个试验组中钢筋混凝土柱的平均抗拔力，试验的结果如下表：

从以上数据可以看出，本发明实施例所得钢筋混凝土柱中的握钉力比普通钢筋混凝土柱的握钉力更强，并易于射钉，易于装配式施工。以上五个实施例中，实施例3的效果最好。

将以上五个实施例的钢筋混凝土柱按照以下方法制备：

如图2所示，以上五个实施例制备方法的步骤(d)中，在振动过程中视料浆平面与模具边框的水平度进行补料，用自动刮平机刮平，然后在料浆的表面覆加面板2，面板2通常为EPS面板或XPS面板。

将本发明按照以上方法所得钢筋混凝土柱与目前的钢筋混凝土柱进行组合墙防震动对比试验。

采用静力加压后模拟震动的方法检测，平均静力加压值设定为1KN，用ZF75-150型平板振动器模拟震动，观察面板与柱的连接以及柱体的破坏情况，记录出现脱层、裂缝的时间，计算每个试验组中钢筋混凝土柱的平均时间，试验的结果如下表：

从以上数据可以看出，本发明实施例所得钢筋混凝土柱的抗拔力比普通钢筋混凝土柱的抗震动能力强，以上五个实施例中，实施例3的效果最好。

两种不同制备方法所得钢筋混凝土柱的抗压强度、抗折破坏荷载、抗拔力性能基本一致。

Claims

1.一种钢筋混凝土柱，其特征在于：所述钢筋混凝土柱包括以下重量份的原材料：5-10mm粒径的细石38-43份、中砂28-32份、硅酸盐水泥26-30份、3-5mm聚苯颗粒0.15-0.2份和短切纤维0.8-1份；

以上原材料经料浆制备、浇注、振动、刮平、真空吸水、碾压、磨平、养护、脱模和切割后得到钢筋混凝土柱(1)，钢筋混凝土柱(1)中聚苯颗粒(3)的单位含量从一侧到另一侧逐渐增多。

2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土柱，其特征在于：所述钢筋混凝土柱包括以下重量份的原材料：

3.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土柱，其特征在于：所述钢筋混凝土柱包括以下重量份的原材料：

4.如权利要求1-3其中之一所述钢筋混凝土柱的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

(a)制备料浆工序：按所述重量份取原材料，然后将原材料与水混合均匀，得到料浆；

(c)振动工序：将模具放在振动平台上，振动时间为5-10min；

(d)刮平工序：在振动过程中用自动刮平机刮平；

(e)将模具内的料浆进行真空吸水、碾压、磨平，制得钢筋混凝土平板，再经养护、脱模、切割，得到钢筋混凝土柱(1)。

5.如权利要求4所述钢筋混凝土柱的制备方法，其特征在于：步骤(c)中，振动时间为7min。

6.如权利要求4所述钢筋混凝土柱的制备方法，其特征在于：步骤(d)中，用自动刮平机刮平后，在料浆的表面覆加面板(2)，面板(2)为EPS面板或XPS面板。