CN116397820A - 一种uhpc-hpc耐腐蚀双梯度混凝土柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种UHPC‑HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱，其特征在于：包括柱下段和设置于柱下段上端的柱上段，所述柱下段由高性能混凝土浇筑而成；柱上段包括柱心和包裹于柱心外侧的柱壳，所述柱心由普通混凝土浇筑而成，柱壳由超高性能混凝土浇筑而成；所述柱下段、柱心和柱壳内均设有纤维复合钢筋。本发明充分利用超高性能混凝、高性能混凝土优良的耐腐蚀性、耐渗透性、抗压强度，结合纤维复合钢筋的耐腐蚀能力形成耐久性优异、承载力高的双梯度混凝土柱。
Description
技术领域
本发明属于海洋建筑工程结构技术领域，具体的说，涉及一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱。
背景技术
在沿海环境中，处于氯盐环境下的普通的钢筋混凝土结构易受到氯离子侵蚀而引起钢筋产生锈蚀，导致钢筋混凝土结构发生耐久性失效破坏；而处于浪溅区的钢筋混凝土柱受到海水的周期性润湿，处于干湿循环状态，更易发生锈蚀破坏，导致钢筋混凝土结构耐久性退化，结构承载力降低，最终影响建筑结构的安全。
基于此，本发明提出了适用于沿海环境的一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱，其特征在于：包括柱下段和设置于柱下段上端的柱上段，所述柱下段由高性能混凝土浇筑而成；柱上段包括柱心和包裹于柱心外侧的柱壳，所述柱心由普通混凝土浇筑而成，柱壳由超高性能混凝土浇筑而成；所述柱下段、柱心和柱壳内均设有纤维复合筋。
进一步的，所述纤维复合钢筋所述钢筋为纤维复合钢筋，由纤维、树脂和钢筋组成，内芯钢筋的作用将保证复合钢筋具有较高弹模；外部纤维可保证复合钢筋具有优异的耐久性。
进一步的，所述柱壳的厚度是柱心直径的两倍。
本发明还提供一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱的制作方法，包含以下步骤：
S1，配制高性能混凝土，其配比为：水泥358kg/m3，砂693kg/m3，碎石1130kg/m3，水132kg/m3，粉煤灰88kg/m3，矿粉44kg/m3，减水剂5.3kg/m3，阻锈剂13.2kg/m3，侵蚀抑制剂13.2kg/m3，所述的碎石粒径5~15mm；通过抗压强度试验，所测抗压强度约为50MPa。
S2，首先浇筑柱下段，浇筑完成硬化0.5小时后，立即进行高性能混凝土的界面处理，在高性能混凝土表面放置带钢丝网并用力按压，0.5h后取出钢丝网完成界面粗糙处理；界面处理完成后，放入表面附有钢丝网的柱壳内模板，柱壳内模板底面插入混凝土内部30mm，静置24h，待柱下段的截面具有一定强度后，安装柱壳外模板。
S3，配制超高性能混凝土，其配比为：预混料2232kg/m3，减水剂为16kg/m3，水为199kg/m3，钢纤维为195kg/m3；通过抗压强度试验，所测抗压强度约为120MPa。
S4，开始浇筑超高性能混凝土柱壳，待柱壳截面具有一定强度后，静置24h；拆除内模板和钢丝网，以柱壳充当外模板，开始浇筑柱心，浇筑完成后覆盖防水油布，覆盖土工布，用塑料部覆盖包裹，并定期洒水养护。
本发明的有益效果：
1、本发明采用的纤维复合钢筋：具有优异的耐酸碱、耐腐蚀性能，可显著提高钢筋在混凝土上碱性环境中的钝化性能和抗氯离子侵蚀性能，大幅度提升严酷环境下钢筋混凝土结构的设计和使用寿命。
2、本发明采用超高性能混凝土（UHPC）：UHPC材料组分内不包含粗骨料，颗粒粒径一般小于1mm，因高度的致密性而具有超高强度及优异的耐久性，抗压强度约为120MPa~200MPa,特别适合用于大跨径桥梁，以及高磨蚀、高腐蚀环境。
3、本发明采用高性能混凝土（HPC）：HPC是一种具有混凝土结构所要求的各项力学性能，具有较高的密实性、抗渗性、高耐久性、高工作性和高体积稳定性，且高性能混凝土的氯离子渗透率明显低于普通混凝土。
附图说明
图1是本发明的剖面图；
图2是图1中沿A-A的剖面图；
图3为本发明的UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱B-B截面的界面处理示意图。
图中，1、柱下段；2、柱壳；3、柱心；4、纤维复合钢筋。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
实施例一、一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱，参照附图1-3，包括柱下段和设置于柱下段上端的柱上段，所述柱下段由高性能混凝土浇筑而成；柱上段包括柱心和包裹于柱心外侧的柱壳，所述柱心由普通混凝土浇筑而成，柱壳由超高性能混凝土浇筑而成；所述柱下段、柱心和柱壳内均设有纤维复合筋。
其中，所述柱壳的厚度是柱心直径的两倍。
实施例二、一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱的制作方法，包含以下步骤：
S1，配制高性能混凝土，其配比为：水泥308kg/m3，砂693kg/m3，碎石1130kg/m3，水132kg/m3，粉煤灰88kg/m3，矿粉44kg/m3，减水剂5.3kg/m3，阻锈剂13.2kg/m3，侵蚀抑制剂13.2kg/m3，所述的碎石粒径5~15mm；通过抗压强度试验，所测抗压强度约为50MPa。
S2，首先浇筑柱下段，浇筑完成硬化0.5小时后，立即进行高性能混凝土的界面处理，在高性能混凝土表面放置钢丝网并用力按压，0.5h后取出钢丝网完成界面粗糙处理；界面处理完成后，放入表面附有钢丝网的柱壳内模板，柱壳内模板底面插入混凝土内部30mm，静置24h，待柱下段的截面具有一定强度后，安装柱壳外模板。
S3，配制超高性能混凝土，其配比为：预混料2232kg/m3，减水剂为16kg/m3，水为199kg/m3，钢纤维为195kg/m3；通过抗压强度试验，所测抗压强度约为120MPa。
S4，开始浇筑超高性能混凝土柱壳，待柱壳截面具有一定强度后，静置24h；拆除内模板和钢丝网，以柱壳充当外模板，开始浇筑柱心，浇筑完成后覆盖防水油布，覆盖土工布，用塑料部覆盖包裹，并定期洒水养护。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
1.一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱，其特征在于：包括柱下段和设置于柱下段上端的柱上段，所述柱下段由高性能混凝土浇筑而成；柱上段包括柱心和包裹于柱心外侧的柱壳，所述柱心由普通混凝土浇筑而成，柱壳由超高性能混凝土浇筑而成；所述柱下段、柱心和柱壳内均设有纤维复合钢筋。
2.根据权利要求1所述的一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱，其特征在于：所述钢筋为纤维复合钢筋，由纤维、树脂和钢筋组成，采用高强度的纤维及环氧树脂经拉挤、缠绕、表面涂覆和复合成型，内芯钢筋的作用将保证复合钢筋具有较高弹模；外部纤维可保证复合钢筋具有优异的耐久性。
3.根据权利要求1所述的一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱，其特征在于：所述柱壳的厚度是柱心直径的两倍。
4.如权利要求1所述的一种UHPC-HPC耐腐蚀双梯度混凝土柱的制作方法，其特征在于：包含以下步骤：
S1，配制高性能混凝土，其配比为：水泥358kg/m3，砂693kg/m3，碎石1130kg/m3，水132kg/m3，粉煤灰88kg/m3，矿粉44kg/m3，减水剂5.3kg/m3，阻锈剂13.2kg/m3，侵蚀抑制剂13.2kg/m3，所述的碎石粒径5~15mm；
S2，首先浇筑柱下段，浇筑完成硬化0.5小时后，立即进行高性能混凝土的界面处理，在高性能混凝土表面放置钢丝网并用力按压，0.5h后取出钢丝网完成界面粗糙处理；界面处理完成后，放入表面附有钢丝网的柱壳内模板，柱壳内模板底面插入混凝土内部30mm，静置24h，待柱下段的截面具有一定强度后，安装柱壳外模板；
S3，配制超高性能混凝土，其配比为：预混料2232kg/m3，减水剂为16kg/m3，水为199kg/m3，钢纤维为195kg/m3；
S4，浇筑外壳超高性能混凝土，待柱壳截面具有一定强度后，静置24h；拆除内模板和钢丝网，以柱壳充当外模板，开始浇筑柱心，浇筑完成后覆盖防水油布，覆盖土工布，用塑料部覆盖包裹，并定期洒水养护。
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Cited By (1)
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- 2023-03-16 CN CN202310253537.8A patent/CN116397820A/zh active Pending
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