CN107445551A - 一种整体式声屏障立柱及其制作方法 - Google Patents

一种整体式声屏障立柱及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料技术领域，提供了一种整体式声屏障立柱及其制作方法。该整体式声屏障立柱的混凝土原料包括胶凝材料，骨料，掺合料，纤维，外加剂和水；其耐久性和力学性优异。该整体式声屏障立柱的制作方法包括以下步骤：对预应力混凝土用钢棒进行定长、墩头和滚焊形成钢筋骨架；将上述混凝土的原料按所重量份进行混合搅拌形成砼；使用螺旋布料机将砼均匀浇筑在底模内，并充满全模，再依次进行合盖模、张拉预应力钢筋、离心成型和常压蒸养、脱模得到整体式声屏障；整体式声屏障经高压釜反应后，运至堆场存放。该制作方法方便快捷且节省材料，生产过程清洁环保。该整体式声屏障立柱，轻质高强，抗弯强度高，耐久性好。

Description

一种整体式声屏障立柱及其制作方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体地说，涉及一种整体式声屏障立柱及其制作方法。
背景技术
声屏障，也称为隔音墙，指的是为减轻行车噪声对附近居民的影响而设置在铁路和公路侧旁的墙式构造物，主要用于公路、高速公路、高架复合道路和其它噪声源的隔声降噪。
声屏障正负零以上部分主要由声屏障立柱与声屏障板组成。声屏障板镶嵌在两相邻立柱之间，与立柱共同形成连续的隔音墙，实现隔音之目的。其中，立柱起横向支撑作用，防止声屏障板在受风压、冲击或震动时，滑落或倾倒。可见，立柱对于声屏障板的安装及使用起到非常重要的作用。
传统的工字钢立柱，存在造价高，耐久性差，延展性大，稳定性差等缺点；而传统的振动成型钢筋混凝土立柱，其在生产过程中容易造成空气污染和噪声污染严重；且构件内部气泡不易排出，从而影响力学性能和表观质量；此外，其尺寸波动大，质量可控性差。
因此，发明一种能够解决上述问题的声屏障立柱成为目前亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明的第一目的在于提供一种用于声屏障立柱的混凝土，该混凝土具有优异的耐久性；其抗折强度、抗冲击强度、以及抗渗性能等力学性能好。
针对现有技术中上述的不足，本发明的第二目的在于提供一种整体式声屏障立柱，该整体式声屏障立柱结构设计合理，轻质高强，抗弯强度高，耐久性好。
针对现有技术中上述的不足，本发明的第三目的在于一种整体式声屏障立柱的制作方法，该制作方法采用现场吊装、方便快捷、整体性好，且节省材料，生产过程清洁环保，无噪声、无粉尘。
为了达到上述目的，本发明采用的优选的解决方案是：
一种用于整体式声屏障立柱的混凝土，其原料按重量分数计，包括：胶凝材料8-12份，骨料60-90份，掺合料10-15份，纤维0.5-3份，外加剂0.5-1.5份以及水3-8份。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，按重量份数计，骨料包括粗骨料40-60份和细骨料20-30份。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，粗骨料包括石子，细骨料包括天然砂和机制砂中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，胶凝材料包括硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，掺合料包括粉煤灰，硅灰以及粒化高炉矿渣中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，纤维包括钢纤维、聚丙烯纤维、木质素纤维、玄武岩纤维以及碳纤维中的至少一种。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，外加剂包括聚羧酸高效减水剂、保水剂、缓凝剂和早强剂中的至少一种。
一种整体式声屏障立柱的制作方法，包括以下步骤：(1)对预应力混凝土用钢棒进行定长、墩头和滚焊形成钢筋骨架；(2)将上述混凝土的原料按所重量份进行混合搅拌形成砼；(3)使用螺旋布料机将砼均匀浇筑在底模内，并充满全模，再依次进行合盖模、张拉预应力钢筋、离心成型和常压蒸养、脱模得到整体式声屏障；(4)整体式声屏障经高压釜养护后，运至堆场存放。
一种整体式声屏障立柱，由上述整体式声屏障立柱的制作方法制成。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，包括条形立柱本体，立柱本体包括第一支撑柱以及平行设置于第一支撑柱相对两端的第二支撑柱，第一支撑柱与两根第二支撑柱一体成型，立柱本体垂直于自身长度方向的截面呈“H”型，第一支撑柱沿自身长度方向开设有减重孔。
本发明提供的一种整体式声屏障立柱及其制作方法的有益效果是：
(1)本发明实施例提供的整体式声屏障立柱的混凝土，其原料包括胶凝材料、骨料、掺合料、纤维、外加剂以及水；
其中，在本申请中，胶凝材料优选地包括但不限于硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥；该些胶凝材料具有凝结硬化快，早期强度及后期强度高，抗冻性好，水化热低，耐腐蚀性好，抗碳化性能好，干缩小以及耐磨性好等优点；在本申请中，骨料包括细骨料和粗骨料，其中，考虑到材料的易得性，粗骨料包括石子，陶粒。细骨料包括天然砂、机制砂、陶粒中的至少一种，该些骨料均具有轻质高强的性能；纤维优选地包括钢纤维、聚丙烯纤维、木质素纤维、玄武岩纤维、碳纤维等天然纤维和化学纤维；该些纤维材料能够在混凝土中塑性防开裂，防止或减少混凝土的初期塑性裂缝；为了改善混凝土性能，节约用水，调节混凝土强度等级，在混凝土拌合时掺入掺合料能改善混凝土性能的粉状矿物质作为掺合料，掺合料优选地包括粉煤灰，硅灰以及粒化高炉矿渣中的至少一种；在本申请中，外加剂优选地包括聚羧酸高效减水剂、保水剂、缓凝剂和早强剂中的至少一种；外加剂能够显著改善混凝土性能的化学物质，在混凝土中掺入外加剂，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点；
在本申请中，混凝土的各原料之间协同配合，制得到混凝土能够达到且优于混凝土国家标准；胶凝材料、骨料、掺合料、纤维、以及外加剂的配比经发明人创造性设计所得，按照该配比配制的原料所制备得到的混凝土，其具有优异的耐久性；其抗折强度、抗冲击强度、以及抗渗性能等性能优异；且其自重较轻。
(2)本发明实施例提供的整体式声屏障立柱的制作方法，采用了离心法工艺使混凝土结构密实度、混凝土与钢筋结合程度大大提高，同时界面过渡区得到显著改善，构件力学性能和耐久性得到大幅提高；相比振动成型，离心成型工艺脱模时间由15～20小时，缩短至5-10小时，产能提升1倍以上，生产效率大大提升；生产过程清洁环保，无废水、无固废、无粉尘，不污染环境；在同等强度情况下，能够节约凝胶材料15-30％。
(3)本发明实施例提供的整体式声屏障立柱，采用了本申请提供的混凝土和本申请提供的制作方法，高效的原材料结合高产的生产流程，进一步增强了其支撑稳固性，且其结构设计合理，轻质高强，抗折强度高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的声屏障立柱的制作流程图；
图2为本发明实施例提供的整体式声屏障立柱的截面图。
图标：100-整体式声屏障立柱；110-立柱本体；111-第一支撑柱；112-第二支撑柱；113-减重孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例提供了一种声屏障立柱的混凝土，其原料包括硅酸盐水泥8份，石子40份，天然砂20份，粉煤灰10份，钢纤维0.5份，聚羧酸高效减水剂0.2份，保水剂0.1份，剂0.1份，早强剂0.1份以及水3份；
请参阅图1，本实施例提供了一种声屏障立柱100的制作方法，包括以下步骤：(1)对预应力混凝土用钢棒进行定长、墩头和滚焊形成钢筋骨架；(2)将上述混凝土的原料按上述重量份数进行混合搅拌形成砼；(3)使用螺旋布料机将砼均匀浇筑在底模内，并充满全模，再依次进行合盖模、张拉预应力钢筋、离心成型和常压蒸养、脱模得到整体式声屏障；(4)整体式声屏障经高压釜养护后，运至堆场存放。
请参阅图2，本实施例提供了一种整体式声屏障立柱100，包括条形立柱本体110，立柱本体110包括第一支撑柱111以及平行设置于第一支撑柱111相对两端的第二支撑柱112，第一支撑柱111与两根第二支撑柱112一体成型，立柱本体110垂直于自身长度方向的截面呈“H”型，第一支撑柱111沿自身长度方向开设有减重孔113。
实施例2
本实施例提供了一种声屏障立柱的混凝土，其原料包括硫铝酸盐水泥12份，石子60份，机制砂30份，硅灰15份，聚丙烯纤维3份，聚羧酸高效减水剂0.8份，保水剂0.3份，缓凝剂0.2份，早强剂0.2份以及水8份；
本实施例提供了一种声屏障立柱的制作方法和整体式声屏障立柱100的结构请参见实施例1。
实施例3
本实施例提供了一种声屏障立柱的混凝土，其原料包括硅酸盐水泥10份，石子50份，天然砂25份，粒化高炉矿渣12份，木质素纤维2份，聚羧酸高效减水剂0.5份，保水剂0.2份，缓凝剂0.1份，早强剂0.2份以及水5份；
本实施例提供了一种声屏障立柱的制作方法和整体式声屏障立柱100的结构请参见实施例1。
实施例4
本实施例提供了一种声屏障立柱的混凝土，其原料包括硅酸盐水泥5份，硫铝酸盐水泥5份，石子50份，机制砂10份，天然砂15份，粉煤灰4份，硅灰4份，粒化高炉矿渣4份，钢纤维0.5份，聚丙烯纤维0.5份，木质素纤维0.5份，玄武岩纤维0.2份，碳纤维0.3份，聚羧酸高效减水剂0.5份，保水剂0.2份，缓凝剂0.1份，早强剂0.2份以及水5份；
本实施例提供了一种声屏障立柱的制作方法和整体式声屏障立柱100的结构请参见实施例1。
对比例1
本对比例提供了一种声屏障立柱的混凝土，其原料包括硅酸酸盐水泥5份、石子20份、天然砂10份、粉煤灰30份、钢纤维0.2份、聚羧酸高效减水剂0.1份、保水剂0.1份、缓凝剂0.1份、早强剂0.1份以及水2份；
本对比例提供了一种声屏障立柱的制作方法和整体式声屏障立柱100的结构请参见实施例1。
对比例2
本对比例提供了一种声屏障立柱的混凝土，其原料包括硅酸酸盐水泥20份、石子70份、天然砂40份、粉煤灰5份、钢纤维5份、聚羧酸高效减水剂1份、保水剂0.5份、缓凝剂0.5份、早强剂0.2份以及水10份；
本对比例提供了一种声屏障立柱的制作方法和整体式声屏障立柱100的结构请参见实施例1。
对比例3
本对比例提供了一种声屏障立柱的普通混凝土；
本对比例采用实施例1提供的方法制作整体式声屏障立柱100，制备得到的整体式声屏障立柱100的结构请参见实施例1。
实验例1
取等量的实施例1-4和对比例1-3提供的整体式声屏障立柱的混凝土，设置为实验组1-7，按照GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》标准技术指标对实验组1-7的抗压强度进行性能测试；按照GBT50080-2002《普通混凝土拌合物性能试验方法标准行业标准、国家规范》对实验组1-7的坍落度进行测试评定和易性；按照GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》对实验组1-7的抗折强度进行测试，测试结果如表1所示：
表1实验组1-7的性能指标
由表1数据所知，实验组1-6提供的声屏障立柱的混凝土其抗压程度、抗折强度、和易性均优于试验组7。实验组7采用现有技术中的声屏障立柱的混凝土，其力学性能远不及实验例1-6提供的声屏障立柱的混凝土，实验组1-6提供的声屏障立柱的混凝土其抗压程度、抗折强度、和易性均优于国家标准，该结果表明，由本发明提供各原料之间能够协同配合，制得到声屏障立柱的混凝土具有优异的力学性能。
实验组1-4提供的声屏障立柱的混凝土其抗压程度、抗折强度、和易性均优于试验组5和6。实验组5和6各原料的配比均不在本申请所保护的范围内，该结果表明，当胶凝材料8-12份，骨料60-90份，掺合料10-15份，纤维0.5-3份，外加剂0.5-1.5份以及水3-8份时，各原料之间能够协同发挥最佳的效果，按照该配比范围内配制的原料所制备得到的声屏障立柱的混凝土，其力学性能最为优异，能够满足例如声屏障立柱等装置所需混凝土的高性能要求。
实验组3和4提供的声屏障立柱的混凝土其抗压程度、抗折强度、和易性均优于试验组1和2，该结果进一步表明，在本申请提供的各原料配比范围内制得的声屏障立柱的混凝土其力学性能最为优异，能够满足例如声屏障立柱等装置所需混凝土的高性能要求。
综上所述，本发明实施例提供的声屏障立柱的混凝土具有优异的耐久性；其抗折强度、抗冲击强度等力学性能好；该混凝土可作为制备整体式声屏障立柱的原料，制备得到的整体式声屏障立柱轻质高强，抗弯强度高，耐久性好；本发明实施例提供的整体式声屏障立柱的制作方法，该制作方法采用现场吊装、方便快捷、整体性好，且节省材料，生产过程清洁环保，无噪声、无粉尘。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于整体式声屏障立柱的混凝土，其特征在于，其原料按重量分数计，包括：胶凝材料8-12份，骨料60-90份，掺合料10-15份，纤维0.5-3份，外加剂0.5-1.5份以及水3-8份。
2.根据权利要求1所述的用于整体式声屏障立柱的混凝土，其特征在于，按重量份数计，所述骨料包括粗骨料40-60份和细骨料20-30份。
3.根据权利要求2所述的用于整体式声屏障立柱的混凝土，其特征在于，所述粗骨料包括石子，所述细骨料包括天然砂和机制砂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于整体式声屏障立柱的混凝土，其特征在于，所述胶凝材料包括硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于整体式声屏障立柱的混凝土，其特征在于，所述掺合料包括粉煤灰，硅灰以及粒化高炉矿渣中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的用于整体式声屏障立柱的混凝土，其特征在于，所述纤维包括钢纤维、聚丙烯纤维、木质素纤维、玄武岩纤维以及碳纤维中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于整体式声屏障立柱的混凝土，其特征在于，所述外加剂包括聚羧酸高效减水剂、保水剂、缓凝剂和早强剂中的至少一种。
8.一种整体式声屏障立柱的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对预应力混凝土用钢棒进行定长、墩头和滚焊形成钢筋骨架；(2)将权利要求1所述的混凝土的原料按所述重量份进行混合搅拌形成砼；(3)使用螺旋布料机将砼均匀浇筑在底模内，并充满全模，再依次进行合盖模、张拉预应力钢筋、离心成型和常压蒸养、脱模得到整体式声屏障；(4)整体式声屏障经高压釜反应后，运至堆场存放。
9.一种整体式声屏障立柱，其特征在于，由权利要求8所述的整体式声屏障立柱的制作方法制成。
10.根据权利要求9所述的整体式声屏障立柱，其特征在于，包括条形立柱本体(110)，所述立柱本体(110)包括第一支撑柱(111)以及平行设置于所述第一支撑柱(111)相对两端的第二支撑柱(112)，所述第一支撑柱(111)与两根所述第二支撑柱(112)一体成型，所述立柱本体(110)垂直于自身长度方向的截面呈“H”型，所述第一支撑柱(111)沿自身长度方向开设有减重孔(113)。
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