CN104610850A - 一种预应力混凝土空心方桩及其防腐耐磨材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预应力混凝土空心方桩，该方桩包括方形桩体和方形金属端板，桩体两端各连接有一个金属端板，方形桩体和方形金属端板的四个角边均为半径相等的圆弧角边，所述圆弧半径为3～5mm；方形桩体横截面为菱形，菱形腰部为圆弧线，且一体成型；所述圆弧线的弧度范围为6～9°。还公开了一种用于预应力混凝土空心方桩的防腐耐磨材料，耐磨防腐材料包括A、B和C三个组分，按重量份计，三者的重量份比例为2～3：4～6：4～7。本发明的这种预应力混凝土空心方桩，整体适用于静载确定混凝土预制空心桩单桩竖向极限承载力标准值时桩身抗压承载力不足的情况，保证空心方桩的承压质量，节省了工程造价。

Description

一种预应力混凝土空心方桩及其防腐耐磨材料
技术领域
本发明涉及一种预应力混凝土空心方桩，本发明还涉及一种用于预应力混凝土空心方桩的防腐耐磨材料，属于构件混凝土建筑领域。
背景技术
离心成型的先张法预应力混凝土空心方桩是一种新型预制桩，具有承载力高、生产周期短、节约材料等优点。其生产工艺先进科学且已成熟，配筋合理，环保节能。
现有的混凝土预制构件与管桩，无论是现浇成型模，还是离心成型模，在结构设计上，现浇成型模由开放式模构成，离心成型模由上模和下模合模构成，并通过离心制造跑轮离心制得空心预制构件与管桩。其不足之处：一是现浇成型模所成型的混凝土产品，其密实度差、抗压强度低；二是离心成型模布料仅局限于下模开放式布料，因没有造型模布料量少, 高出下模部份的混凝土一定会自动塌陷。
尤其是布料出下模很多混凝土料在合上模时,必定为掉在下模的合模止口上所造成上下模合模不封闭，只能提高混凝土料中的水含量，但是即便如此，由于受下模口开放式布料的影响，在合上模时其所布的混凝土料不可避免地漏掉在下模口的合模止口上，因而在离心造桩的过程中，不仅混凝土浆料中的液态水泥及细骨料跑漏量大，混凝土料中的含水量大，首先造成混凝土强度降底、所成形的混凝土管桩壁厚不均匀、漏跑的浆料直接污染环境、水资源的大量浪费，更重要的是所成型的混凝土管桩的强度低，直接影响产品质量的可靠性。例如中国专利CN 103306281 A公开了一种预应力钢筋混凝土梯形空心桩，其特征在于：所述空心桩包括横截面为梯形的桩体，所述桩体横截面的四个角呈应力消除圆弧角，所述桩体具有圆形通孔，所述桩体包括钢筋笼，所述钢筋笼由主筋和螺旋箍筋组成，所述桩体两端各连接有一个金属端板。它的优点是采用梯形界面形状的空心桩体，在通孔直径相同的条件下，与同等横截面积的管桩和空心方桩相比，梯形比圆形和正方形周长长，也就可以认为梯形桩体的外表面积较大，即承载力较大，此梯形空心桩可以在单侧受力较大的场合使用，还可以节约成本和减少资源浪费。它的缺点是与方形桩体不容易契合，且梯形区容易被腐蚀。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种预应力混凝土空心方桩及其耐磨防腐材料，保证空心方桩的承压质量，节省了工程造价。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种预应力混凝土空心方桩，该方桩包括方形桩体和方形金属端板，桩体两端各连接有一个金属端板，方形桩体和方形金属端板的四个角边均为半径相等的圆弧角边，其创新点在于：所述圆弧半径为3～5mm；所述方形桩体横截面为菱形，菱形腰部为圆弧线，且一体成型；所述圆弧线的弧度范围为6～9°。
进一步的，所述菱形腰部的圆弧线型为内凹弧或外凸弧中的任意一种。
进一步的，所述圆弧线上均匀涂布有一层防腐耐磨材料，所述涂层厚度控制为3～6mm。
本发明的另一个目的是提供一种用于预应力混凝土空心方桩的防腐耐磨材料，其创新点在于：所述耐磨防腐材料包括A、B和C三个组分，按重量份计，三者的重量份比例为2～3：4～6：4～7；其中，A组分为乙烯基酯树脂和偶联剂两者的混合物；B组分由陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂组成；C组分为酚醛-环氧树脂胶粘剂。
进一步的，所述A组分中乙烯基酯树脂和偶联剂两者的配料比例为乙烯基酯树脂：偶联剂=6～8：3～4。
进一步的，所述B组分的陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂三者的配料比为陶瓷填料：丁腈橡胶：固化剂=6～4：3～2：2～1。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明的这种预应力混凝土空心方桩，整体适用于静载确定混凝土预制空心桩单桩竖向极限承载力标准值时桩身抗压承载力不足的情况，保证空心方桩的承压质量，节省了工程造价。
（2）本发明的这种预应力混凝土空心方桩，圆弧半径为3～5mm，避免了在离心造模中混凝土浆料中水泥浆料的跑漏，确保了所成形混凝土管桩的质量，方形桩体横截面为菱形，菱形腰部为圆弧线，且一体成型；这样的结构可以比现有技术中最优的梯形结构的承载力更大。
（3）本发明的这种预应力混凝土空心方桩，尤其是控制方形桩体横截面的菱形腰部的圆弧线的弧度范围为6～9°，可以在单侧受力较大，或双侧受力均较大的场合，构思巧妙，设计独特。
（4）本发明的耐磨防腐材料，包括A、B和C三个组分，按重量份计，三者的重量份比例为2～3：4～6：4～7；其中，A组分为乙烯基酯树脂和偶联剂两者的混合物；B组分由陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂组成；C组分为酚醛-环氧树脂胶粘剂，在常温下即可固化，无需特别的固化加热设备，且耐温性能好，可在低温或高温状态下使用。 
（5）本发明的耐磨防腐材料，A组分中乙烯基酯树脂和偶联剂两者的配料比例为乙烯基酯树脂：偶联剂=6～8：3～4，B组分的陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂三者的配料比为陶瓷填料：丁腈橡胶：固化剂=6～4：3～2：2～1，恰到好处的组分及其配比，可以在最佳用量的调配下得到较好的耐磨、防腐性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
实施例1
一种预应力混凝土空心方桩，该方桩包括方形桩体和方形金属端板，桩体两端各连接有一个金属端板，方形桩体和方形金属端板的四个角边均为半径相等的圆弧角边，圆弧半径为3mm；方形桩体横截面为菱形，菱形腰部为圆弧线，且一体成型；圆弧线的弧度范围为6°。 菱形腰部的圆弧线型为内凹弧，圆弧线上均匀涂布有一层防腐耐磨材料，涂层厚度控制为3mm。
以上这种用于预应力混凝土空心方桩的防腐耐磨材料，包括A、B和C三个组分，按重量份计，三者的重量份比例为2：4：4；其中，A组分为乙烯基酯树脂和偶联剂两者的混合物；B组分由陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂组成；C组分为酚醛-环氧树脂胶粘剂。
乙烯基酯树脂和偶联剂两者比例为任意比，陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂三者的配料比也为任意比。
实施例2
在实施例1的基础之上，一种预应力混凝土空心方桩，该方桩包括方形桩体和方形金属端板，桩体两端各连接有一个金属端板，方形桩体和方形金属端板的四个角边均为半径相等的圆弧角边，圆弧半径为5mm；方形桩体横截面为菱形，菱形腰部为圆弧线，且一体成型；圆弧线的弧度范围为9°。 菱形腰部的圆弧线型为外凸弧，圆弧线上均匀涂布有一层防腐耐磨材料，涂层厚度控制为6mm。
以上这种用于预应力混凝土空心方桩的防腐耐磨材料，包括A、B和C三个组分，按重量份计，三者的重量份比例为3：6：7；其中，A组分为乙烯基酯树脂和偶联剂两者的混合物；B组分由陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂组成；C组分为酚醛-环氧树脂胶粘剂。
其中，A组分中乙烯基酯树脂和偶联剂两者的配料比例为乙烯基酯树脂：偶联剂=6：3。
B组分的陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂三者的配料比为陶瓷填料：丁腈橡胶：固化剂=6：3：2。
实施例3
    在实施例1、2的基础之上，改变A组分中乙烯基酯树脂和偶联剂两者的配料比例为乙烯基酯树脂：偶联剂=8：4。B组分的陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂三者的配料比为陶瓷填料：丁腈橡胶：固化剂=4：2：1。
    以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种预应力混凝土空心方桩，该方桩包括方形桩体和方形金属端板，桩体两端各连接有一个金属端板，方形桩体和方形金属端板的四个角边均为半径相等的圆弧角边，其特征在于：所述圆弧半径为3～5mm；所述方形桩体横截面为菱形，菱形腰部为圆弧线，且一体成型；所述圆弧线的弧度范围为6～9°。
2.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心方桩，其特征在于：所述菱形腰部的圆弧线型为内凹弧或外凸弧中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的预应力混凝土空心方桩，其特征在于：所述圆弧线上均匀涂布有一层防腐耐磨材料，所述涂层厚度控制为3～6mm。
4.一种用于权利要求1所述的预应力混凝土空心方桩的防腐耐磨材料，其特征在于：所述耐磨防腐材料包括A、B和C三个组分，按重量份计，三者的重量份比例为2～3：4～6：4～7；其中，A组分为乙烯基酯树脂和偶联剂两者的混合物；B组分由陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂组成；C组分为酚醛-环氧树脂胶粘剂。
5.根据权利要求4所述的预应力混凝土空心方桩的防腐耐磨材料，其特征在于：所述A组分中乙烯基酯树脂和偶联剂两者的配料比例为乙烯基酯树脂：偶联剂=6～8：3～4。
6. 根据权利要求4所述的预应力混凝土空心方桩的防腐耐磨材料，其特征在于：所述B组分的陶瓷填料、丁腈橡胶和固化剂三者的配料比为陶瓷填料：丁腈橡胶：固化剂=6～4：3～2：2～1。
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