防剝離損傷的鋼管混凝土的制作方法
【專利摘要】防剝離損傷的鋼管混凝土，包括鋼管⑴和混凝土⑵，所述鋼管⑴和混凝土⑵之間設有土工布層⑶，所述土工布層⑶緊貼鋼管⑴內壁設置，土工布層⑶與鋼管⑴內壁之間通過結構膠⑷相連。其優點是：選擇抗拉強度較高的土工布來約束鋼管混凝土中邊界混凝土，減小邊界混凝土的收縮應變，而且不會影響自密實混凝土的流動性；土工布與鋼管內壁緊密貼合，在邊界混凝土收縮應力的作用下，產生彈性變形，從而避免鋼管混凝土的剝離損傷，提高鋼管混凝土的穩定性和抗震性能。
【專利說明】防剝離損傷的鋼管混凝土
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋼管混凝土【技術領域】，具體的說是一種防剝離損傷的鋼管混凝土。
【背景技術】
[0002] 在梁柱節點處，梁中的鋼筋需要插入鋼管混凝土柱中，這給鋼管混凝土柱中的混 凝土振搗帶來了困難，工程上大都采用澆筑不用振搗的自密實混凝土。自密實混凝土在硬 化后，收縮變形比較大，因此會產生鋼管混凝土柱的剝離損傷。
[0003] 目前，主要在自密實混凝土中摻入膨脹劑來減小混凝土的收縮變形，但是膨脹劑 所產生的膨脹均發生在早期，后期仍會出現收縮現象。膨脹劑的加入量不好控制，如果摻 入量過大，膨脹劑的水化產物通過在混凝土中聚集，造成局部應力過大，降低鋼管混凝土 的承載力；摻入量過小，無法起到補償混凝土收縮應變作用的效果。另一種類似的做法是使 用自應力水泥，該水泥中膨脹組分含量較多，其防剝離損傷效果與加入膨脹劑相似。
[0004] 另一種做法是向自密實混凝土中摻入收縮劑或聚丙烯纖維來減小混凝土的收縮 變形，但是這種方法只能補償混凝土的部分收縮應變，不能解決剝離損傷問題。聚丙烯纖維 的摻入會降低自密實混凝土的流動性，導致澆筑的混凝土的密實性比較差，進而降低承載 力和穩定性。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是設計一種防剝離損傷的鋼管混凝土，可以減小混凝土的收縮應 變，有效減小并充分填充因混凝土收縮導致的鋼管和混凝土的界面分離空隙，并且不顯著 降低承載強度。由于土工織布的強度高、彈性好、韌性好，從而改善鋼管與混凝土的結合性 能，最終達到避免鋼管混凝土的剝離損傷和提高鋼管混凝土穩定性和抗震性的目的。
[0006] 防剝離損傷的鋼管混凝土，包括鋼管1和混凝土 2,所述鋼管1和混凝土 2之間設 有土工布層3,所述土工布層3緊貼鋼管1內壁設置，土工布層3與鋼管1內壁之間通過結 構膠4相連。
[0007] 所述土工布層3采用聚酯長絲土工布。
[0008] 本發明防剝離損傷的鋼管混凝土的優點是： 1、選擇抗拉強度較高的土工布來約束鋼管混凝土中邊界混凝土，減小邊界混凝土的收 縮應變，而且不會影響自密實混凝土的流動性。
[0009] 2、土工布與鋼管內壁緊密貼合，在邊界混凝土收縮應力的作用下，產生彈性變形， 從而避免鋼管混凝土的剝離損傷，提高鋼管混凝土的穩定性和抗震性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010] 圖1為鋼管截面為圓形時本發明的整體結構示意圖。
[0011] 圖2為鋼管截面為方形時本發明的整體結構示意圖。
[0012] 圖中，1為鋼管,2為混凝土,3為土工布層,4為結構膠。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖，對本發明進行進一步說明：如圖1、圖2所示，防剝離損傷的鋼管混 凝土，包括鋼管1和混凝土 2,所述鋼管1和混凝土 2之間設有土工布層3,所述土工布層3 緊貼鋼管1內壁設置，土工布層3與鋼管1內壁之間通過結構膠4相連。
[0014] 所述土工布層3采用聚酯長絲土工布。
[0015] 本發明是這樣實現的： 1.比較各種結構膠的性能參數，選擇抗拉強度較高的結構膠，從而保證土工布與鋼管 壁的牢固連接。
[0016] 2.比較各種土工布的性能參數，選擇橫向抗拉能力較強、彈性變形較大的土工布。
[0017] 3.用結構膠將土工布粘在鋼管內壁上，待結構膠干燥穩定后，澆筑混凝土，養護一 段時間后，在膠凝作用下，混凝土與土工布結合在一起，對邊界混凝土的自由收縮產生了約 束。
[0018] 表1聚酯長絲土工布的性能指標__ 規格（g/m2) 厚度（mm) 抗拉強度（Mpa) 彈性模量（Mpa) Τ00 0.8 5? 63 一12.50 ?50 ?. 2 9? 34 一 20.83 200 ?. 6 12. 50 -27.78 250 ?. 9 15.63 -34.72 300 2.2 18. 75 -41.67 350 2. 5 2?. 88 一 48.61 400 2.8 25.63 - 56.94 450 3. 1 28. 13 -62.50 500 3.4 ~1.25 -69.44 600 4.2 ~?. 50 - 83. 33 800 丨5.5 丨50.00 llll.ll 在CECS 28-2012《鋼管混凝土結構設計與施工規范》中對混凝土材料的要求是：鋼管 內的混凝土可采用普通混凝土和自密實混凝土，其強度等級不應低于C30。
[0019] 表2混凝土的性能指標 混凝土強|軸心抗拉強度標準|彈性模量（xio4 Mpa) 度等級 值（Mpa)__ C3Q ~2. 01 ~QQ 一 C35 ~2. 20 ~15 一 C4Q ~2.39 ~25 一 C45 ~2.51 ~35 一 C5Q ~2.64 ~45 一 C55 ~2.74 ~55 ~ C6Q ~2.85 ~60 一 C65 ~2.93 ~65 一 C7Q ~2.99 ~70 一 C75 ~3.05 ~75 一 C8Q ~ 3. 11 ~80 一 由表1和表2可知，聚酯長絲土工布的抗拉強度大于混凝土的抗拉強度，所以在協作工 作工程中土工布不會先于混凝土破壞。聚酯長絲土工布的彈性模量遠小于混凝土的彈性模 量，說明該土工布具有良好的彈性變形能力，當鋼管核心區域混凝土在凝固收縮過程中具 有足夠的抗收縮能力，從而提高鋼管混凝土的內壁抗剝離損傷能力，而對結構的力學性能 無顯著影響。另外，土工布的抗沖擊韌性好，塑性、韌性好，能提高結構的抗震性能。
[0020] -般鋼管混凝土所用混凝土的標號為C30,該強度的混凝土軸心抗拉強度為 1. 43Mpa，故邊界混凝土的收縮應力應該小于1. 43Mpa，否則會產生收縮裂縫。填充的土工布 在收縮應力的作用下彈性應變較大，一方面填充了由于邊界混凝土的收縮應變而產生的空 隙，另一方面給邊界混凝土徑向反力，減小其收縮應變。
[0021] 混凝土的收縮應力小于結構膠和土工布的抗拉強度，所以不會出現結構膠和土工 布被拉壞的情況；同時，土工布與鋼管之間的粘結力大于混凝土的收縮應力，也不會出現土 工布與鋼管壁分離的情況；從而避免了鋼管混凝土的剝離損傷。
【權利要求】
1. 防剝離損傷的鋼管混凝土，包括鋼管⑴和混凝土⑵，其特征在于：所述鋼管⑴和混 凝土⑵之間設有土工布層⑶，所述土工布層⑶緊貼鋼管⑴內壁設置，土工布層⑶與鋼管⑴ 內壁之間通過結構膠⑷相連。
2. 如權利要求1所述的防剝離損傷的鋼管混凝土，其特征在于：所述土工布層⑶采用 聚酯長絲土工布。
【文檔編號】E04C3/36GK104120833SQ201410395914
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月13日 優先權日:2014年8月13日
【發明者】王若林, 朱道佩 申請人:武漢大學