CN110700487A - 一种钢管堆石橡胶混凝土结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程技术领域，提供了一种钢管堆石橡胶混凝土结构及其施工方法，该钢管堆石橡胶混凝土结构包括钢管，还包括石块与自密实橡胶混凝土；石块填充在钢管内，自密实橡胶混凝土填充在石块形成的缝隙之间。本发明提供的钢管堆石橡胶混凝土结构，以天然的石块作为主要填充物，并且采用流动性高、抗离析性能强的自密实橡胶混凝土用于辅助填补石块之间的缝隙，在保证整体结构强度的前提下，有效的降低了混凝土的消耗量、降低了施工成本；此外，自密实橡胶混凝土填充时，无需振捣，有利于简化施工工序，加快施工进度，并且自密实橡胶混凝土在凝固后具有良好的抗冲击、抗弯折、吸震减震等动力学性能。

Description

一种钢管堆石橡胶混凝土结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别是涉及一种钢管堆石橡胶混凝土结构及其施工方法。

背景技术

钢管混凝土是将混凝土浇筑进钢管空腔内形成的一种新型钢管混凝土材料。钢管混凝土按照钢管横截面形状的不同可以分为圆钢管混凝土、方钢管混凝土和多边形钢管混凝土，其中圆钢管混凝土和方钢管混凝土最常用。与传统的混凝土和钢筋混凝土相比，钢管混凝土具有其独特的优势。钢管混凝土将钢管良好的抗弯性和弹塑性与混凝土良好的抗压能力结合在一起，混凝土芯在钢管的环箍作用下抗压、抗变形能力进一步增强，并且若将废弃轮胎加工成骨料掺加到混凝土中形成橡胶混凝土，不仅能够减少废弃轮胎对环境的污染，还能够改善混凝土硬化后的高脆性、低应变性能，降低混凝土的密度和弹模，提高混凝土的延展性、抗渗性、抗冻融能力和抗冲击性能，使得钢管橡胶混凝土结构具有更加优异的力学性能。

但是对于体积较大的钢管橡胶混凝土结构，需要的橡胶混凝土体积较大，增加了建筑成本，同时，水泥需求量的增加必然导致水泥供给量增加，而水泥的生产属于高污染行业，大量消耗水泥，不利于绿色环保。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种钢管堆石橡胶混凝土结构及其施工方法，以解决现有技术中的钢管橡胶混凝土结构对橡胶混凝土的消耗大的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种钢管堆石橡胶混凝土结构，包括钢管，还包括石块与自密实橡胶混凝土；石块填充在钢管内，自密实橡胶混凝土填充在石块形成的缝隙之间。

其中，石块的最小粒径大于或等于自密实橡胶混凝土中粗骨料最大粒径的五倍。

其中，石块的粒径大小为15-200cm；自密实橡胶混凝土中粗骨料最大粒径不超过25mm。

其中，自密实橡胶混凝土的坍落度不小于255mm，坍落扩展度为550-700mm，V型漏斗流出时间为7-25s。

其中，钢管的截面形状包括圆形、矩形以及多边形。

本发明实施例还提供了一种钢管堆石橡胶混凝土结构的施工方法，包括：S10，将钢管固定于目标位置；S20，向钢管内填充预设高度的石块；S30，向钢管内倾倒自密实橡胶混凝土，将石块之间的缝隙填实。

其中，步骤S20中，单次填充石块的高度为1-2m。

其中，步骤S30中，单次倾倒自密实橡胶混凝土的高度距石块的顶面100-300mm。

其中，需要多根钢管拼接时，最后一次填充的石块的高度距钢管的顶部300-500mm。

(三)有益效果

本发明提供的钢管堆石橡胶混凝土结构，以天然的石块作为主要填充物，并且采用韧性好、抗冲击、流动性高、抗离析性能强的自密实橡胶混凝土用于辅助填补石块之间的缝隙，在保证整体结构强度的前提下，有效减少了橡胶混凝土的消耗量、降低了施工成本；此外，自密实橡胶混凝土填充时隙，无需振捣，有利于简化施工工序，加快施工进度，并且自密实橡胶混凝土在凝固后具有良好的抗冲击、抗弯折、吸震减震等动力学性能；最后，将废弃轮胎加工成橡胶骨料掺加到自密实混凝土中，能够减少废弃轮胎对生态环境的污染，实现绿色发展。

附图说明

图1为本发明提供的钢管堆石橡胶混凝土结构的一个实施例中单根钢管的结构示意图；

图2为本发明提供的钢管堆石橡胶混凝土结构的一个实施例的剖面图；

图3为本发明提供的钢管堆石橡胶混凝土结构的一个实施例的俯视图；

图中，1-钢管；2-石块；3-自密实橡胶混凝土。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、图2以及图3所示，本发明实施例提供了一种钢管堆石橡胶混凝土结构，包括钢管1，还包括石块2与自密实橡胶混凝土3；石块2填充在钢管1内，自密实橡胶混凝土3填充在石块2形成的缝隙之间。

具体地，例如，钢管1可以是截面为圆形的钢管1，此时，钢管1的直径大于1m，对于截面为方形的钢管1而言，钢管1的边长大于1m，对于截面为多边形的钢管1而言，钢管1的对边距离大于1m；石块2的粒径可以根据钢管1的实际尺寸选取，同时再根据所选石块2的粒径尺寸来配制合适骨料粒径的自密实橡胶混凝土3，以确保可以将石块2与石块2间以及石块2与钢管1间的缝隙填实。

本发明提供的钢管堆石橡胶混凝土结构，以天然的石块2作为主要填充物，并且采用延展性好、吸震减震性能强、抗冲击、流动性高、抗离析性能强的自密实橡胶混凝土3用于辅助填补石块2之间的缝隙，在保证整体结构强度的前提下，有效的降低了自密实橡胶混凝土3的消耗量、降低了施工成本；此外，自密实橡胶混凝土3填充时隙，无需振捣，有利于简化施工工序，加快施工进度，并且自密实橡胶混凝土3在凝固后具有良好的抗冲击、抗弯折、吸震减震等动力学性能；最后，将废弃轮胎加工成橡胶骨料掺加到自密实混凝土中，能够减少废弃轮胎对生态环境的污染，实现绿色发展。

进一步地，石块2的最小粒径大于或等于自密实橡胶混凝土3中粗骨料最大粒径的五倍。

进一步地，石块2的粒径大小为15-200cm；自密实橡胶混凝土3中粗骨料最大粒径不超过25mm。具体地，例如，石块2的粒径可以为20cm、50cm以及100cm等等，对应的自密实橡胶混凝土3中粗骨料最大粒径可以为5mm、10mm以及20mm，以获取最佳的填缝效果。

进一步地，自密实橡胶混凝土3的坍落度不小于255mm，坍落扩展度为550-700mm，V型漏斗流出时间为7-25s。具体地，例如，自密实橡胶混凝土3的坍落度可以为260mm，坍落扩展度可以为600mm，V型漏斗流出时间可以为15s，如此设置，有利于在浇筑自密实橡胶混凝土3后，自密实橡胶混凝土3依靠重力自然向下填补缝隙，无需振捣，有利于简化施工工序，加快施工进度；同时也可以保证自密实橡胶混凝土3具备一定的黏度，使得混合后的石块2与自密实橡胶混凝土3凝固后满足强度要求。

进一步地，钢管1的截面形状包括圆形、矩形以及多边形。

本发明实施例还提供了一种钢管堆石橡胶混凝土结构的施工方法，包括：S10，将钢管1固定于目标位置；S20，向钢管1内填充预设高度的石块2；S30，向钢管1内倾倒自密实橡胶混凝土3，将石块2之间的缝隙填实。

具体地，例如，首先根据施工环境及施工需求选取合适管径以及管长的钢管1，将钢管1竖直放置，可以采取预埋或者焊接的方式将钢管1固定住，之后向钢管1内添加预设高度的石块2，例如，可以添加1m高的石块2，之后再配制自密实橡胶混凝土3经检验合格后添加进钢管1，例如，可以在自密实橡胶混凝土3距石块2的顶面200mm时停止添加，重复上述步骤，直至将整个钢管1填充满，若是需要延长钢管1，则可以在拼接完成后继续添加石块2或自密实橡胶混凝土3；若是无需延长，则等待自密实橡胶混凝土3与石块2完全凝固即可；之后，可以根据应用场合以及应用方式的不同调整钢管1的方位。

进一步地，步骤S20中，单次填充石块2的高度为1-2m。例如，单次填充的高度可以为1m、1.4m以及1.8m等，有利于在填充自密实橡胶混凝土3时将缝隙完全充满，以提高整体结构的强度。

进一步地，步骤S30中，单次倾倒自密实橡胶混凝土3的高度距石块2的顶面100-300mm。具体地，例如，单次倾倒自密实橡胶混凝土3的高度距石块2的顶面可以为150mm、200mm以及250mm等等，如此设置，有利于使下一次浇筑的自密实橡胶混凝土3能够与上一次浇筑好的自密实橡胶混凝土3之间结合紧密，防止产生贯通的冷缝。

进一步地，需要多根钢管1拼接时，最后一次填充的石块2的高度距钢管1的顶部300-500mm。具体地，例如，最后一次填充的石块2的高度距钢管1的顶部可以为350mm、400mm以及450mm，如此设置，一方面为拼接延长钢管1流出空间，同时还有利于使下一节钢管1内的石块2和自密实橡胶混凝土3与上一节钢管1内的石块2和自密实橡胶混凝土3更好的相接。

由以上实施例可以看出本发明提供的钢管堆石橡胶混凝土结构及其施工方法具备以下有益效果：

1，本发明用天然石块代替部分橡胶混凝土，大大减少了橡胶混凝土的用量，有利于减少水化热和二氧化碳的排放，降低经济成本。

2，本发明中用流动性高、抗离析性能强、免振捣的自密实橡胶混凝土填充石块之间的空隙，大大简化了施工工序，加快施工速度。

3，自密实橡胶混凝土在凝固后具有较好的延展性、抗冲击性和吸震减震效果，从而有效改善了常规钢管混凝土结构的动力学性能。

4，本发明中在自密实混凝土中掺加废弃轮胎橡胶颗粒形成的自密实橡胶混凝土，充填在石块之间的空隙，有效减少了废弃轮胎对环境造成的污染和负担，使得该新型钢管堆石橡胶混凝土结构具有整体性好、动力学性能优异、节能环保等特性，具有很好的工程应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢管堆石橡胶混凝土结构，包括钢管，其特征在于，还包括石块与自密实橡胶混凝土；

所述石块填充在所述钢管内，所述自密实橡胶混凝土填充在所述石块形成的缝隙之间。

2.根据权利要求1所述的钢管堆石橡胶混凝土结构，其特征在于，所述石块的最小粒径大于或等于所述自密实橡胶混凝土中粗骨料最大粒径的五倍。

3.根据权利要求1所述的钢管堆石橡胶混凝土结构，其特征在于，所述石块的粒径大小为15-200cm；

所述自密实橡胶混凝土中粗骨料最大粒径不超过25mm。

4.根据权利要求1所述的钢管堆石橡胶混凝土结构，其特征在于，所述自密实橡胶混凝土的坍落度不小于255mm，坍落扩展度为550-700mm，V型漏斗流出时间为7-25s。

5.根据权利要求1所述的钢管堆石橡胶混凝土结构，其特征在于，所述钢管的截面形状包括圆形、矩形以及多边形。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的钢管堆石橡胶混凝土结构的施工方法，其特征在于，包括：

S10，将钢管固定于目标位置；

S20，向所述钢管内填充预设高度的石块；

S30，向所述钢管内倾倒自密实橡胶混凝土，将所述石块之间的缝隙填实。

7.根据权利要求6所述的钢管堆石橡胶混凝土结构的施工方法，其特征在于，步骤S20中，单次填充所述石块的高度为1-2m。

8.根据权利要求6所述的钢管堆石橡胶混凝土结构的施工方法，其特征在于，步骤S30中，单次倾倒所述自密实橡胶混凝土的高度距所述石块的顶面100-300mm。

9.根据权利要求6所述的钢管堆石橡胶混凝土结构的施工方法，其特征在于，需要多根所述钢管拼接时，最后一次填充的所述石块的高度距所述钢管的顶部300-500mm。

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