CN108560403A - 一种混凝土柱 - Google Patents
一种混凝土柱 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108560403A CN108560403A CN201810224092.XA CN201810224092A CN108560403A CN 108560403 A CN108560403 A CN 108560403A CN 201810224092 A CN201810224092 A CN 201810224092A CN 108560403 A CN108560403 A CN 108560403A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concrete
- wrapping layer
- high performance
- ultra
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000011374 ultra-high-performance concrete Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 8
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 6
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 5
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 4
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 2
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 241000370738 Chlorion Species 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/02—Piers; Abutments ; Protecting same against drifting ice
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/24—Prefabricated piles
- E02D5/30—Prefabricated piles made of concrete or reinforced concrete or made of steel and concrete
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/60—Piles with protecting cases
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D2101/00—Material constitution of bridges
- E01D2101/20—Concrete, stone or stone-like material
- E01D2101/24—Concrete
- E01D2101/26—Concrete reinforced
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2300/00—Materials
- E02D2300/0004—Synthetics
- E02D2300/0018—Cement used as binder
- E02D2300/002—Concrete
Abstract
本发明公开了一种混凝土柱，属于建筑结构技术领域，其包括复合外壳以及浇注在复合外壳内部的普通混凝土，复合外壳为封闭的多层复合结构，复合外壳从外往内依次为外侧包裹层和内侧包裹层，外层包裹层和内侧包裹层构成内腔，内腔中浇注有超高性能混凝土，超高性能混凝土内嵌有纵向的支撑筋；外侧包裹层和内侧包裹层的材质为纤维增强复合材料。本发明混凝土柱的复合结构得到优化，能延长使用时间和节约成本。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，尤其涉及一种混凝土柱。
背景技术
混凝土柱是一种常见的结构构件形式，一般作为桥墩或桩基应用在桥梁结构中，是主要的承重构件。由于大部分桥墩和桩基处于潮湿环境下，普通混凝土柱会受到严重的侵蚀，尤其在海上或滨海区，这会对桥梁结构的安全产生了严重的威胁。
超高性能混凝土是一种新型材料，其具有延性好、强度高、抗渗能力强的特性；以超高性能混凝土作为外壳，内部浇筑普通混凝土，通过形成复合混凝土柱的方式，来提高桥墩或桩基抵抗外部环境侵蚀的能力。然而，超高性能混凝土收缩性较大，这导致超高性能混凝土外壳易产生细微的裂缝，降低了超高性能混凝土外壳对内部混凝土的保护性能。另外，由于超高性能混凝土外壳层较薄，较难配置箍筋，致使混凝土柱在承受压力时，超高性能混凝土外壳也会因受压而横向扩张、产生细微裂缝；这同样也降低了超高性能混凝土外壳的保护性能。
因此，有必要设计出一种新型构造的混凝土柱，其能提高普通混凝土柱和超高性能混凝土外壳柱的耐久性。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种混凝土柱，其复合结构得到优化，能延长使用时间和节约成本。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种混凝土柱，其包括复合外壳以及浇注在所述复合外壳内部的普通混凝土，所述复合外壳为封闭的多层复合结构，所述复合外壳从外往内依次为外侧包裹层和内侧包裹层，所述外层包裹层和所述内侧包裹层构成内腔，所述内腔中浇注有超高性能混凝土，所述超高性能混凝土内嵌有纵向的支撑筋；所述外侧包裹层和所述内侧包裹层的材质为纤维增强复合材料。
本发明混凝土柱具有耐久性好、承载能力强、延性好和经济性能优越的优点：
1)由于纤维增强复合材料(FRP)是一种抗拉强度高、耐腐蚀的新型材料(尤其是对氯离子的抗侵蚀能力强)，采用FRP对超高性能混凝土进行内外包裹约束，不仅可以有效防止超高性能混凝土的收缩变形，还可以对超高性能混凝土外壳的横向膨胀变形进行有效约束，阻止其开裂，提高超高性能混凝土的使用效力；
2)外侧包裹层和内侧包裹层也对抵抗外部环境侵蚀提供了额外保护，将原有普通混凝土中纵向支撑筋放置于超高性能混凝土中，不仅增大了普通混凝土核心面积，提高了普通混凝土承载能力；并且由于增加了普通混凝土的利用率，还减少支撑筋的用量，节省了筋材；
3)由于外侧包裹层和内侧包裹层对超高性能混凝土的约束，以及复合外壳对内部普通混凝土的约束，该新型混凝土柱中可以不必要配置箍筋，同样节省了筋材。
作为上述技术方案的改进，所述外侧包裹层为织物或管材，所述内侧包裹层为织物或管材。
优选地，当外层包裹层为织物，或所述内侧包裹层为织物时，外层包裹层或内侧包裹层通过环氧树脂等粘结剂与所述超高性能混凝土进行粘结。
作为上述技术方案的改进，所述纤维增强复合材料为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
作为上述技术方案的改进，所述支撑筋的材质为钢或纤维增强复合材料。
作为上述技术方案的进一步改进，所述纤维增强复合材料为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑筋表面设有磨砂、刻痕或螺纹。
作为上述技术方案的改进，超高性能混凝土是以硅酸盐水泥为基础胶凝体系，掺加多种工业废渣为活性辅料，以高强度的粗集料和短细、高强度的钢纤维为增强相，采用常温养护、普通搅拌等常规工艺进行制备；所述超高性能混凝土同时具有良好工作性能，硬化后的抗压强度大于150MPa，并且具备优异的耐久性能。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种混凝土柱，该混凝土柱包括复合外壳和浇注在复合外壳内部的普通混凝土，复合外壳为从外往内依次为外侧包裹层、超高性能混凝土和内侧包裹层，外侧包裹层和内侧包裹层的材质为FRP；外侧包裹层和内侧包裹层对超高性能混凝土进行保护和约束，复合外壳对普通混凝土进行保护和约束；混凝土柱的复合结构得到优化，能延长使用时间和节约成本。
附图说明
图1为本发明所述混凝土柱的一种实施例的横切面示意图；
图2为本发明所述混凝土柱的一种实施例的轴视图；
在图1和图2中，1、外层包裹层，2、内侧包裹层，3、超高性能混凝土，4、支撑筋，5、普通混凝土。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述混凝土柱的一种实施例，如图1和图2所示，其包括复合外壳以及浇注在复合外壳内部的普通混凝土5，复合外壳为封闭的多层复合结构，复合外壳从外往内依次为外侧包裹层1和内侧包裹层2，外层包裹层1和内侧包裹层2构成内腔，内腔中浇注有超高性能混凝土3，超高性能混凝土3内嵌有纵向的支撑筋4；外侧包裹层1和内侧包裹层2的材质为FRP。
优选地，外侧包裹层1和内侧包裹层2为织物，外层包裹层1和内侧包裹层2通过环氧树脂等粘结剂与超高性能混凝土3进行粘结。
优选地，支撑筋的材质为钢或FRP。
优选地，FRP为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
优选地，支撑筋表面设有螺纹。
优选地，超高性能混凝土是以硅酸盐水泥为基础胶凝体系，超高性能混凝土的辅料为工业废渣，超高性能混凝土的增强相为高强度的粗集料和高强度的钢纤维构成的混合物；超高性能混凝土硬化后的抗压强度＞150MPa。
实施例2
本发明所述混凝土柱的一种实施例，如图1和图2所示，其包括复合外壳以及浇注在复合外壳内部的普通混凝土5，复合外壳为封闭的多层复合结构，复合外壳从外往内依次为外侧包裹层1和内侧包裹层2，外层包裹层1和内侧包裹层2构成内腔，内腔中浇注有超高性能混凝土3，超高性能混凝土3内嵌有纵向的支撑筋4；外侧包裹层1和内侧包裹层2的材质为FRP。
优选地，外侧包裹层1和内侧包裹层2为管材。
优选地，支撑筋的材质为钢或FRP。
优选地，FRP为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
优选地，支撑筋表面设有磨砂。
优选地，超高性能混凝土是以硅酸盐水泥为基础胶凝体系，超高性能混凝土的辅料为工业废渣，超高性能混凝土的增强相为高强度的粗集料和高强度的钢纤维构成的混合物；超高性能混凝土硬化后抗压强度＞150MPa
与传统普通混凝土柱和包含超高性能混凝土外壳的混凝土柱相比，本发明的混凝土柱解决了抗环境侵蚀效力低的问题，具有绿色、节能和环保性能。
最后所应当说明的是，以上实施例用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种混凝土柱，其特征在于，包括复合外壳以及浇注在所述复合外壳内部的普通混凝土，所述复合外壳为封闭的多层复合结构，所述复合外壳从外往内依次为外侧包裹层和内侧包裹层，所述外层包裹层和所述内侧包裹层构成内腔，所述内腔中浇注有超高性能混凝土，所述超高性能混凝土内嵌有纵向的支撑筋；所述外侧包裹层和所述内侧包裹层的材质为纤维增强复合材料。
2.如权利要求1所述的混凝土柱，其特征在于，所述外侧包裹层为织物或管材，所述内侧包裹层为织物或管材。
3.如权利要求1所述的混凝土柱，其特征在于，所述纤维增强复合材料为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
4.如权利要求1所述的混凝土柱，其特征在于，所述支撑筋的材质为钢或纤维增强复合材料。
5.如权利要求4所述的混凝土柱，其特征在于，所述纤维增强复合材料为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维。
6.如权利要求4所述的混凝土柱，其特征在于，所述支撑筋表面设有磨砂、刻痕或螺纹。
7.如权利要求1所述的混凝土柱，其特征在于，所述超高性能混凝土是以硅酸盐水泥为基础胶凝体系，超高性能混凝土的辅料为工业废渣，超高性能混凝土的增强相为高强度的粗集料和高强度的钢纤维构成的混合物；所述超高性能混凝土硬化后的抗压强度＞150MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810224092.XA CN108560403A (zh) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | 一种混凝土柱 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810224092.XA CN108560403A (zh) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | 一种混凝土柱 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108560403A true CN108560403A (zh) | 2018-09-21 |
Family
ID=63531723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810224092.XA Pending CN108560403A (zh) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | 一种混凝土柱 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108560403A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110805028A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-02-18 | 国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司 | 一种frp弹性复合桩及制造方法 |
| CN111962768A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-11-20 | 广东工业大学 | 一种多腔复合材料混凝土异形柱 |
| CN114482591A (zh) * | 2020-11-12 | 2022-05-13 | 长安大学 | 一种加固钢筋混凝土柱的方法及其结构 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002013248A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Ando Corp | 連続繊維補強管内蔵コンクリート柱 |
| DE102007037951A1 (de) * | 2007-08-11 | 2009-02-19 | Nguyen, Viet Tue, Prof. Dr.-Ing. habil. | Betonverbundstütze |
| CN102776985A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-11-14 | 湖南大学 | 一种复合套管约束钢筋混凝土柱 |
| CN106906951A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-06-30 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种带夹层的钢管约束的圆钢管混凝土构件及其加工方法 |
| US20170241140A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | The Hong Kong Polytechnic University | Reinforcing members for concrete structures |
| CN107178179A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-19 | 广东工业大学 | 一种rpc外筒内填微膨胀混凝土组合柱 |
| CN208379423U (zh) * | 2018-03-16 | 2019-01-15 | 广州大学 | 一种混凝土柱 |
-
2018
- 2018-03-16 CN CN201810224092.XA patent/CN108560403A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002013248A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Ando Corp | 連続繊維補強管内蔵コンクリート柱 |
| DE102007037951A1 (de) * | 2007-08-11 | 2009-02-19 | Nguyen, Viet Tue, Prof. Dr.-Ing. habil. | Betonverbundstütze |
| CN102776985A (zh) * | 2012-07-13 | 2012-11-14 | 湖南大学 | 一种复合套管约束钢筋混凝土柱 |
| US20170241140A1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-08-24 | The Hong Kong Polytechnic University | Reinforcing members for concrete structures |
| CN106906951A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-06-30 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种带夹层的钢管约束的圆钢管混凝土构件及其加工方法 |
| CN107178179A (zh) * | 2017-05-26 | 2017-09-19 | 广东工业大学 | 一种rpc外筒内填微膨胀混凝土组合柱 |
| CN208379423U (zh) * | 2018-03-16 | 2019-01-15 | 广州大学 | 一种混凝土柱 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110805028A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-02-18 | 国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司 | 一种frp弹性复合桩及制造方法 |
| CN111962768A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-11-20 | 广东工业大学 | 一种多腔复合材料混凝土异形柱 |
| CN114482591A (zh) * | 2020-11-12 | 2022-05-13 | 长安大学 | 一种加固钢筋混凝土柱的方法及其结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gu et al. | Ultrahigh performance concrete-properties, applications and perspectives | |
| CN104030642B (zh) | 一种纤维混凝土 | |
| CN100434382C (zh) | 水泥基材料塑性防裂用改性纤维及其制备方法 | |
| CN108560403A (zh) | 一种混凝土柱 | |
| CN107447646B (zh) | 一种钢-连续纤维复合筋ecc-混凝土复合柱/桥墩的制备方法 | |
| CN108560404A (zh) | 一种无箍筋的混凝土柱 | |
| CN108360748A (zh) | 一种复合钢管uhpc减震柱墩 | |
| CN203807907U (zh) | 彩色透水混凝土路面结构 | |
| CN208379423U (zh) | 一种混凝土柱 | |
| CN104878875B (zh) | 一种frp筋超高性能混凝土盖板及其制备方法 | |
| WO2023179254A1 (zh) | 一种水工ecc材料及其应用 | |
| CN110485276A (zh) | 一种组合式抗震墩柱及其无模板化施工方法 | |
| CN113293930A (zh) | 一种外贴frp布的uhpc管约束再生混凝土柱 | |
| CN102828579A (zh) | 一种龙骨嵌扣式可拼装防裂防渗永久性柱模板 | |
| CN109209438A (zh) | 一种使用钢纤维混凝土的隧道衬砌结构施工方法 | |
| CN208379424U (zh) | 一种无箍筋的混凝土柱 | |
| CN105350790B (zh) | 一种预制预应力trc板加固钢筋混凝土板的方法 | |
| CN102828578A (zh) | 一种螺栓连接式可拼装防裂防渗永久性柱模板 | |
| CN108484068A (zh) | 一种相变储能三维织物混凝土帆布及其制备方法 | |
| CN208685932U (zh) | 一种兼具防腐和防火功能的加固混凝土柱结构 | |
| CN207405875U (zh) | 一种非粘结性超高韧性水泥基复合材料功能梯度梁 | |
| CN207364466U (zh) | 聚合物加强预应力钢筒混凝土管道 | |
| CN116397820A (zh) | 一种uhpc-hpc耐腐蚀双梯度混凝土柱 | |
| CN205189435U (zh) | 一种钢筋混凝土板加固结构 | |
| CN100348527C (zh) | 一种防塑性开裂的混杂纤维水泥基复合材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180921 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |