CN112479642A - 一种新型绿色注浆高性能柱及其施工形式 - Google Patents

一种新型绿色注浆高性能柱及其施工形式 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型绿色注浆高性能柱及其施工形式，主要由灌浆管道1、钢筋笼2、超高性能砂浆5，模板3，粗骨料和废弃混凝土再生骨料4构成。其特征在于，按照强度要求采用粗骨料和废弃混凝土再生骨料进行一定比例的掺和，预先铺设在模板之中，再利用压力将超高性能砂浆灌入模板，使砂浆充满骨料之间的缝隙。该柱适用范围广泛，既可以用于现浇结构，也可以用于预制结构。有着优越的抵抗变形的能力，耐久性好，强度高，并且满足强度要求的情况下，将废弃混凝土再生骨料应用于构件之中，降低了造价。降低了建筑废料对环境的影响，符合国家的可持续发展政策。

Description

一种新型绿色注浆高性能柱及其施工形式
技术领域
本发明涉及一种新型绿色注浆高性能柱及其施工形式，属于建筑结构设计技术领域。
背景技术
随着旧建筑的拆除和新建筑的建设，带来了一系列关于自然能源、资源、可持续发展和环境保护等问题。主要表现在两个方面：首先，混凝土集料需求越来越多，造成资源的大规模开采，耗费大量的人力、物力资源。其次，随着新建筑的建立旧建筑的拆除，这样会产生了大量的建筑垃圾，势必对环境造成很大的污染并且要占用大量的掩埋垃圾用地；为了最大限度地增加对建筑垃圾的再生利用，必须最大限度地减少对自然资源的开采，这才是建筑业可持续发展的根本，将废弃的混凝土再次利用在建筑之中，能够有效地解决这一问题。并且传统构件在使用中，经常带来变形沉降大的问题，为克服这个问题往往会增加构件的成本，因此需要一种变形小的构件来满足工程实际的需求。
发明内容
为解决上述技术存在的问题，本发明提供了一种新型绿色两阶段高性能柱，该柱有效地将废弃混凝土运用在建筑之中，采用预先铺设混合粗骨料，再灌入超高性能砂浆的方法，增大了混凝土中粗骨料的比例，减小了混凝土的各种变形，并且强度高，耐久性好。
本发明公开了一种绿色两阶段高性能柱及其施工形式，主要由钢筋、超高性能砂浆，粗骨料和废弃混凝土再生骨料构成。其特征在于，按照强度要求采用粗骨料和废弃混凝土再生骨料进行一定比例的掺和，预先铺设在模板之中，再利用压力将超高性能砂浆灌入模板，使砂浆充满骨料之间的缝隙。该柱适用范围广泛，既可以用于现浇结构，也可以用于预制结构。有着优越的抵抗变形的能力，耐久性好，强度高，并且将废弃混凝土再生骨料应用于构件之中，降低了造价。降低了建筑废料对环境的影响，符合国家的可持续发展政策。
新型绿色两阶段高性能柱，涉及以下施工形式：
1）掺和粗骨料和废弃混凝土再生骨料的调整
施工之前对废弃混凝土用粉碎机进行粉碎，筛分出所需粒径的粗骨料，如8-15mm,16-25mm。然后按经验公式推算出所需强度对应的与刚性石子的比例，并在得到的比例百分比按5%梯度设置对比试验。刚性石子宜取20-25mm的粒径。将掺和后的粗骨料首先铺设在已经插入灌浆管道的试块模具内，在管道的上部接上一个漏斗，倒入超高性能砂浆，在标准条件下养护，测量各个类型试块的力学性能，得到符合强度的再生粗骨料的掺和比例；
2）支模并编制好钢筋笼
按照图纸进行支模板。对模板有缝隙的模板进行筛除，并对支好的模板进行检查，若是有缝隙，及时进行封堵处理。并编制好模板内钢筋笼；
3）调整灌浆管道
将灌浆管道放入模板内中间位置，灌浆管道底部离模板底部10-20mm,并将管道上部与模板固定好，以免管道滑移；
4）铺设粗骨料
将掺和好的粗骨料慢速倒入模板内，不能使灌浆管道和钢筋笼产生滑移；
5）灌浆
利用压力将超高性能砂浆从灌浆管道灌入骨料底部，使砂浆充满骨料之间的缝隙。并在标准条件下进行养护。
所述的一种绿色两阶段高性能柱及其施工形式，主要由钢筋、超高性能砂浆，粗骨料和废弃混凝土再生骨料构成。特点是通过将再生混凝土做成粗骨料并掺和在原有的刚性石子骨料之中，再灌入超高性能砂浆并使其充满骨料之间的间隙。其力的传递特点主要是荷载通粗骨料之间的传递。
天然粗骨料与再生粗骨料两者的比例可为1:1或者0:1；超高性能砂浆的配合比为水泥：粉煤灰：硅灰：石英砂：水：减水剂：钢纤维=800:240:172:187.34:962.5:27.55:160，水胶比为0.17，砂胶比为0.87，减水剂2.8%，钢纤维掺量（体积分数）占2%。
与现有技术相比，本发明将废弃混凝土合理地运用在新的结构之中，众所周知，现在随着社会的发展，建筑也日益更新，因此建筑的更新换代所产生的废料对社会来说是一个不可忽视的问题。此发明不仅将废弃混凝土运用在构架之中，而且骨料之间力的传递改变了传统混凝土力的传递途径，通过浇筑超高性能砂浆，不仅提高了混凝土的强度，而且提高了混凝土抵抗变形的能力。本发明力学性能好，耐久性高。
本发明提出的新型绿色两阶段高性能柱生产效率高，施工工艺简单，施工现场利于管理，对废弃混凝土进行了再利用，对产业发展提供了巨大意义。浇筑超高性能砂浆，突破了传统浇筑普通混凝土和超高强砂浆的方式，通过粗骨料之间接触来传递构件内部荷载。强度可靠，可广泛运用于预制构件和现浇构件之中。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1）实现了废弃混凝土的再次利用。由于刚性石子的强度高与砂浆和再生混凝土，不同掺量的再生混凝土骨料会有着不同强度的混凝土，可以根据构件强度的不同掺入不同的再生混凝土骨料。对减小了对废料的处理成本，本且符合国家的可持续发展政策；
2）改变了力的传递形式，由于刚性石子的强度高于砂浆，通过刚性石子之间传递内部荷载，有效地提高了构件的承载力，即使掺和了再生混凝土粗骨料，强度有所下降，但依然表现出不俗的强度；
3）通过灌注超高性能砂浆，有效地提高了构件的各项耐久性能；
4）通过加大混凝土中粗骨料的比例，限制了混凝土的收缩徐变，提高了构件的抗变形能力；
5）通过预先在模板内铺设粗骨料，再灌入超高性能砂浆，相比传统方法，极大地减少了混凝土中砂浆的用量，节约了构件的造价。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1 柱灌浆示意图。
图2柱正面剖面图。
图3柱底面剖面图。
图4 钢筋笼。
图中：1：灌浆管道、2：钢筋笼、3：模板、4：粗骨料、5：超高性能砂浆。
具体实施方式
下面结合附图详细介绍本发明的柱。主要阐述其施工步骤：
1.如图二所示，该柱的粗骨料掺和再生混凝土，施工之前对废弃混凝土用粉碎机进行粉碎，筛分出所需粒径的粗骨料，如8-15mm,16-25mm。然后按经验公式推算出所需强度对应的与刚性石子的比例，并在得到的比例百分比按5%梯度设置对比试验。刚性石子宜取20-25mm的粒径。将掺和后的粗骨料首先铺设在已经插入灌浆管道的试块模具内，在管道的上部接上一个漏斗，倒入超高性能砂浆，在标准条件下养护，测量各个类型试块的力学性能，得到符合强度的再生粗骨料的掺和比例；
2.按照图纸要求编制好钢筋笼或者在原有柱顶搭接好钢筋并编制好柱的钢筋；
3.如图一所示，对有缝隙的模板进行筛除，不得用于本构件之中。按照图纸支模板，并对支好的模板进行缝隙的检查，如若发现缝隙及时进行封堵处理。放入钢筋笼。将灌浆管道放入模板内，要求管道底部离模板底部约10mm，并且管道应处于模板中心位置。在调整好管道的位置之后，利用对管道的上部周围的钢筋对管道的上部进行固定，以免发生滑移；
4.倒入掺和好的粗骨料，注意慢速进行，不能使钢筋笼和管道产生偏移；
5.配制好超高性能砂浆，采用C50,配合比为水泥：粉煤灰：硅灰：石英砂：水：减水剂：钢纤维=800:240:172:187.34:962.5:27.55:160，水胶比为0.17，砂胶比为0.87，减水剂2.8%，钢纤维掺量（体积分数）占2%；
6.在灌浆管道的上部管口接上压力灌浆管道，利用压力将超高性能砂浆从管道灌入模板内，使砂浆灌满粗骨料之间的缝隙；
7.缓慢抽出灌浆管道，抽出时时保持灌浆压力，以免抽出时管周砂浆流向中心，造成一定的孔隙；
8.如图三所示，按要求对构件进行养护，直至构件达到强度要求。

Claims (8)

1.本发明公开了一种绿色两阶段高性能柱及其施工形式，主要由钢筋、超高性能砂浆，天然粗骨料和废弃混凝土再生骨料构成；其特征在于，按照力学性能采用天然粗骨料和废弃混凝土再生骨料进行一定比例的掺和，预先铺设在模板之中，再利用压力将超高性能砂浆灌入模板，使砂浆充满骨料之间的缝隙。
2.如权利要求1所述的新型绿色两阶段高性能柱，其特征在于，涉及以下施工形式：
掺和天然粗骨料和废弃混凝土再生骨料的比例调整: 施工之前对废弃混凝土用粉碎机进行粉碎，筛分出所需粒径的粗骨料，如8-15mm,16-25mm，然后按经验公式推算出所需强度对应的与刚性石子的比例，并在得到的比例百分比按5%梯度设置对比试验，刚性石子宜取20-25mm的粒径；然后将掺和后的天然粗骨料首先铺设在已经插入灌浆管道的试块模具内，在管道的上部接上一个漏斗，倒入超高性能砂浆，在标准条件下养护，测量各个类型试块的力学性能，得到符合强度的再生粗骨料的掺和比例；
支模并编制好钢筋笼:按照要求支好模板和钢筋笼；
调整灌浆管道:将灌浆管道放入模板内中间位置，管道底部离模板底部10-20mm,并将管道上部与模板固定好，以免管道滑移；
铺设粗骨料:将掺和好的粗骨料慢速倒入模板内，不能使灌浆管道和钢筋笼产生滑移；
灌浆:利用压力将超高性能砂浆从灌浆管道灌入骨料底部，使砂浆充满骨料之间的缝隙，并在标准条件下进行养护。
3.如权利要求1所述的新型绿色两阶段高性能柱，其特征在于，所述混凝土的骨料采用刚性石子和废弃混凝土再生骨料按一定的比例进行掺和，来达到设计的强度要求。
4.根据权利要求1所述的新型绿色两阶段高性能柱，其特征在于：首先将混凝土的粗骨料预先铺设在支好的模板内，然后再利用压力将超高性能砂浆从灌浆管道灌入构件模板底部，使砂浆充满骨料之间的间隙。
5.根据权利要求书1所述的新型绿色两阶段高性能柱，其特征在于：利用压力将超高性能砂浆从灌浆管道灌入构件模板底部，使砂浆充满骨料之间的间隙。
6.根据权利要求书1所述的新型绿色两阶段高性能柱，其特征在于：既可以在工厂做成预制件，也可以在现场进行现浇。
7.根据权利要求书1所述的新型绿色两阶段高性能柱，后浇段浇筑完成后进行标准条件下养护，直至达到强度。
8.根据权利要求书1-6所述的新型绿色两阶段高性能柱，其特征在于所述天然粗骨料与再生粗骨料两者的比例可为1:1或者0:1，超高性能砂浆配合比为水泥：粉煤灰：硅灰：石英砂：水：减水剂：钢纤维=800:240:172:187.34:962.5:27.55:160，水胶比为0.17，砂胶比为0.87，减水剂2.8%，钢纤维掺量（体积分数）占2%。
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