CN113664981A - 一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法，包括步骤为：对钢筋笼进行张拉，并置于管模中；制备超高性能混凝土；将超高性能混凝土浇筑于管模中；通过离心方式对设置有钢筋笼、超高性能混凝土的管模成型，得到超高性能混凝土薄壁杆件。通过上述方式，本发明制得的薄壁杆件性能得到了大幅提高，具有优异的力学性能，较高的抗拉与抗压强度，同时具备耐冲击、高耐久性的特性，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，特别是涉及一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法。
背景技术
薄壁杆件被广泛地应用在各种建筑和工程结构中，在使用中由于不同的连接方式和人为安装时的误差，薄壁杆件的受力存在不同程度载荷，致使对薄壁杆件的性能要求高。现有的薄壁杆件无法承受这么大的受力，容易被破坏，使用周期短。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法，物理性能优秀，杆身轻质高强，良好的耐久性，方便运输，经济效益显著。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法，包括步骤为：（1）对钢筋笼进行张拉，并置于管模中；（2）制备超高性能混凝土；（3）将超高性能混凝土浇筑于步骤（1）得到的管模中；（4）通过离心方式对设置有钢筋笼、超高性能混凝土的管模成型，得到超高性能混凝土薄壁杆件。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所述超高性能混凝土包括的组分有：以质量份计，水泥 100份、快硬水泥 7-10份、重钙粉 6-10份、硅灰 18-25份、矿粉 10-15份、石英砂 150-170份、减水剂 7-9份、水 18-22份、钢纤维 16-20份、玄武岩纤维 1.5-4份。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所述超高性能混凝土的制备方法，包括步骤为：将石英砂与水泥、硅灰、矿粉、重钙粉、快硬水泥搅拌，得到混合物料；向混合物料中加入水和减水剂搅拌，得到混合溶液；向混合溶液中加入玄武岩纤维、钢纤维搅拌，得到超高性能混凝土。
在本发明一个较佳实施例中，所述石英砂包括0-10目石英砂、10-20目石英砂、20-40目石英砂和40-80目石英砂，所述0-10目石英砂、所述10-20目石英砂、所述20-40目石英砂和所述40-80目石英砂的质量比为1：0.5-1：0.8-1.5：0.5-1。
在本发明一个较佳实施例中，所述水泥为普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；所述矿粉为s95级；所述硅灰的比表面积为10000-14000m2/kg、二氧化硅含量大于90%。
在本发明一个较佳实施例中，所述钢纤维直径为6-8mm；所述玄武岩纤维为直径0.5-1mm、长度10-12mm的纤维。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（3）在浇筑超高性能混凝土的过程中，所述超高性能混凝土先布料在所述管模的中间，再布料在所述管模的两端，重复中间和两端的布料。
在本发明一个较佳实施例中，步骤（4）中所述离心方式包括第一阶段、第二阶段、第三阶段和第四阶段，所述第一阶段的转速为350-380r/min，持续时间为1-3min；所述第二阶段的转速为750r/min，持续时间为1.5min-2min；所述第三阶段的转速为1000 r/min，持续时间为7-10min；所述第四阶段的转速为1150 r/min，持续时间为1-3min。
本发明的有益效果是：本发明的超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法，制得的薄壁杆件性能得到了大幅提高，具有优异的力学性能，较高的抗拉与抗压强度，同时具备耐冲击、高耐久性的特性，使用寿命长。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
提供一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法，包括步骤为：
（1）对钢筋笼进行张拉，得到预应力钢筋笼，并置于管模中。
（2）制备超高性能混凝土UHPC，具体步骤为：将石英砂与水泥、硅灰、矿粉、重钙粉、快硬水泥加入搅拌机中搅拌，干搅4min，得到混合物料；向搅拌机中的混合物料中加入水和减水剂搅拌，搅拌5min，得到混合溶液；向搅拌机中的混合溶液中加入玄武岩纤维、钢纤维搅拌，搅拌3min至分散均匀，得到超高性能混凝土；
所述超高性能混凝土包括的组分有：以质量份计，水泥 100份、快硬水泥 8份、重钙粉 8份、硅灰 20份、矿粉 13份、石英砂 160份、减水剂 8份、水 20份、钢纤维 18份、玄武岩纤维 3份；
所述石英砂包括0-10目石英砂、10-20目石英砂、20-40目石英砂和40-80目石英砂，所述0-10目石英砂、所述10-20目石英砂、所述20-40目石英砂和所述40-80目石英砂的质量比为1：0.7：1：0.65；
所述水泥为52.5标号普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；使用的矿粉为s95级；使用的硅灰比表面积为12000m2/kg、二氧化硅含量大于90%；所述钢纤维直径为7mm；所述玄武岩纤维为直径0.7mm、长度11mm的粗柄纤维。
（3）将超高性能混凝土浇筑于步骤（1）得到的管模中，在浇筑超高性能混凝土的过程中，所述超高性能混凝土先布料在所述管模的中间，再布料在所述管模的两端，再布料在所述管模的中间，使超高性能混凝土均匀分布于管模内；
清干净两侧管模边缘，放好止浆绳，合上盖模，打紧螺栓，确保合缝严密。
（4）通过离心方式对设置有钢筋笼、超高性能混凝土的管模成型，得到超高性能混凝土薄壁杆件，后期可以养护；
所述离心方式分为四个阶段，从慢速升至中速，最后至高速；其中各阶段离心方式分为：一阶段的转速350-380r/min，持续时间1-3min；二阶段的转速750r/min，持续时间1.5min-2min；三阶段的转速1000 r/min，持续时间7-10min；四阶段的转速1150 r/min，持续时间1-3min。
实施例二：
提供一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法，包括步骤为：
（1）对钢筋笼进行张拉，得到预应力钢筋笼，并置于管模中。
（2）制备超高性能混凝土UHPC，具体步骤为：将石英砂与水泥、硅灰、矿粉、重钙粉、快硬水泥加入搅拌机中搅拌，干搅3min，得到混合物料；向搅拌机中的混合物料中加入水和减水剂搅拌，搅拌4min，得到混合溶液；向搅拌机中的混合溶液中加入玄武岩纤维、钢纤维搅拌，搅拌2min至分散均匀，得到超高性能混凝土；
所述超高性能混凝土包括的组分有：以质量份计，水泥 100份、快硬水泥 7份、重钙粉 6份、硅灰 18份、矿粉 10份、石英砂 150份、减水剂 7份、水 18份、钢纤维 16份、玄武岩纤维 1.5份；
所述石英砂包括0-10目石英砂、10-20目石英砂、20-40目石英砂和40-80目石英砂，所述0-10目石英砂、所述10-20目石英砂、所述20-40目石英砂和所述40-80目石英砂的质量比为1：0.5：0.8：0.5；
所述水泥为52.5标号普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；使用的矿粉为s95级；使用的硅灰比表面积为10000m2/kg、二氧化硅含量大于90%；所述钢纤维直径为6mm；所述玄武岩纤维为直径0.5mm、长度10mm的粗柄纤维。
（3）将超高性能混凝土浇筑于步骤（1）得到的管模中，在浇筑超高性能混凝土的过程中，所述超高性能混凝土先布料在所述管模的中间，再布料在所述管模的两端，再布料在所述管模的中间，使超高性能混凝土均匀分布于管模内；
清干净两侧管模边缘，放好止浆绳，合上盖模，打紧螺栓，确保合缝严密。
（4）通过离心方式对设置有钢筋笼、超高性能混凝土的管模成型，得到超高性能混凝土薄壁杆件，后期可以养护；
所述离心方式分为四个阶段，从慢速升至中速，最后至高速；其中各阶段离心方式分为：一阶段的转速350-380r/min，持续时间1-3min；二阶段的转速750r/min，持续时间1.5min-2min；三阶段的转速1000 r/min，持续时间7-10min；四阶段的转速1150 r/min，持续时间1-3min。
实施例三：
提供一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法，包括步骤为：
（1）对钢筋笼进行张拉，得到预应力钢筋笼，并置于管模中。
（2）制备超高性能混凝土UHPC，具体步骤为：将石英砂与水泥、硅灰、矿粉、重钙粉、快硬水泥加入搅拌机中搅拌，干搅5min，得到混合物料；向搅拌机中的混合物料中加入水和减水剂搅拌，搅拌6min，得到混合溶液；向搅拌机中的混合溶液中加入玄武岩纤维、钢纤维搅拌，搅拌4min至分散均匀，得到超高性能混凝土；
所述超高性能混凝土包括的组分有：以质量份计，水泥 100份、快硬水泥10份、重钙粉 10份、硅灰 25份、矿粉 15份、石英砂 170份、减水剂 9份、水 22份、钢纤维 20份、玄武岩纤维 4份；
所述石英砂包括0-10目石英砂、10-20目石英砂、20-40目石英砂和40-80目石英砂，所述0-10目石英砂、所述10-20目石英砂、所述20-40目石英砂和所述40-80目石英砂的质量比为1：1：1.5：1；
所述水泥为52.5标号普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；使用的矿粉为s95级；使用的硅灰比表面积为14000m2/kg、二氧化硅含量大于90%；所述钢纤维直径为8mm；所述玄武岩纤维为直径1mm、长度12mm的粗柄纤维。
（3）将超高性能混凝土浇筑于步骤（1）得到的管模中，在浇筑超高性能混凝土的过程中，所述超高性能混凝土先布料在所述管模的中间，再布料在所述管模的两端，再布料在所述管模的中间，使超高性能混凝土均匀分布于管模内；
清干净两侧管模边缘，放好止浆绳，合上盖模，打紧螺栓，确保合缝严密。
（4）通过离心方式对设置有钢筋笼、超高性能混凝土的管模成型，得到超高性能混凝土薄壁杆件，后期可以养护；
所述离心方式分为四个阶段，从慢速升至中速，最后至高速；其中各阶段离心方式分为：一阶段的转速350-380r/min，持续时间1-3min；二阶段的转速750r/min，持续时间1.5min-2min；三阶段的转速1000 r/min，持续时间7-10min；四阶段的转速1150 r/min，持续时间1-3min。
本发明的有益效果是：
一、制得的超高性能混凝土薄壁杆件物理性能优秀，杆身轻质高强，良好的耐久性，方便运输，经济效益显著；
二、制得的超高性能混凝土薄壁杆件性能得到了大幅提高，具有优异的力学性能，较高的抗拉与抗压强度，同时具备耐冲击、高耐久性的特性，使用寿命长。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种超高性能混凝土薄壁杆件的制备方法，其特征在于，包括步骤为：（1）对钢筋笼进行张拉，并置于管模中；（2）制备超高性能混凝土；（3）将超高性能混凝土浇筑于步骤（1）得到的管模中；（4）通过离心方式对设置有钢筋笼、超高性能混凝土的管模成型，得到超高性能混凝土薄壁杆件。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述超高性能混凝土包括的组分有：以质量份计，水泥 100份、快硬水泥 7-10份、重钙粉 6-10份、硅灰 18-25份、矿粉 10-15份、石英砂 150-170份、减水剂 7-9份、水 18-22份、钢纤维 16-20份、玄武岩纤维1.5-4份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述超高性能混凝土的制备方法，包括步骤为：将石英砂与水泥、硅灰、矿粉、重钙粉、快硬水泥搅拌，得到混合物料；向混合物料中加入水和减水剂搅拌，得到混合溶液；向混合溶液中加入玄武岩纤维、钢纤维搅拌，得到超高性能混凝土。
4.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，所述石英砂包括0-10目石英砂、10-20目石英砂、20-40目石英砂和40-80目石英砂，所述0-10目石英砂、所述10-20目石英砂、所述20-40目石英砂和所述40-80目石英砂的质量比为1：0.7：1：0.65。
5.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；所述矿粉为s95级；所述硅灰的比表面积为10000-14000m2/kg、二氧化硅含量大于90%。
6.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，所述钢纤维直径为6-8mm；所述玄武岩纤维为直径0.5-1mm、长度10-12mm的纤维。
7.根据权利要求1-3任一所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）在浇筑超高性能混凝土的过程中，所述超高性能混凝土先布料在所述管模的中间，再布料在所述管模的两端，重复中间和两端的布料。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述离心方式包括第一阶段、第二阶段、第三阶段和第四阶段，所述第一阶段的转速为350-380r/min，持续时间为1-3min；所述第二阶段的转速为750r/min，持续时间为1.5min-2min；所述第三阶段的转速为1000 r/min，持续时间为7-10min；所述第四阶段的转速为1150 r/min，持续时间为1-3min。
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