再生混凝土疊合柱及其實現方法
2023-10-06 17:35:29 4
專利名稱：再生混凝土疊合柱及其實現方法
技術領域：
本發明屬於建築工程領域，涉及再生混凝土疊合柱結構。
背景技術：
目前情況下，全國每年從舊建築物上拆下來的建築垃圾中的廢混凝土就有1360萬t，加 上每年新建房屋產生4000萬t的建築垃圾所產生的廢混凝土，其巨大處理費用和由此引發的 環境問題也十分突出。為了最大限度的減少對自然資源的開採，必須最大限度的增加對建築垃 圾再生利用。因此建築垃圾的處理及應用技術的研究和應用推廣勢在必行。然而目前由於再 生骨料的內在損傷和由於其表面吸附了一層老砂漿而導致的吸水率大，致使其所配成的再生 混凝土的強度、收縮性能及耐久性能等較普通混凝土差，極大地限制了其使用範圍。為了推 廣再生混凝土的利用，通過分析柱截面的受力特性，發明了一種再生混凝土疊合柱形式，能 對廢棄混凝土柱進行直接或間接再利用。
發明內容
本發明的目的在於針對廢棄混凝土再生利用工序多、成本高的缺陷，提供一種再生混凝 土疊合柱及其實現方法，其結構簡單，易於施工，還能進行廢物利用，極大的節約成本。 為達到以上目的，本發明所採用的解決方案是
一種再生混凝土疊合柱，其包括廢棄混凝土製成的芯柱，芯柱外圍設有外圍混凝土柱。 所述的芯柱與外圍混凝土柱中心對中。
所述的芯柱截面的長寬尺寸與疊合柱截面長寬尺寸的比值在1/2-2/3之間。 所述的芯柱及外圍混凝土柱分別為圓形或者方形。
所述再生混凝土疊合柱的實現方法為在廢棄混凝土製成芯柱的外圍澆注外圍混凝土柱。 所述的芯柱為廢棄混凝土柱或者再生混凝土柱。
所述的廢棄混凝土柱為一整個混凝土柱或者是由多個混凝土短柱拼接而成的，表面打磨 粗糙，且強度等級達到C20或C20以上。
所述的多個混凝土短柱，其在拼接時將柱內鋼筋鑿出進行對接焊或者套管連接，並在外
3圍澆注混凝土成型。
所述的再生混凝土柱採用再生混凝土按照《混凝土結構設計規範》澆注製得。 所述的外圍混凝土柱按《混凝土結構設計規範》澆注，其混凝土強度等級比芯柱高一個 等級。
一類再生混凝土疊合柱，其結構包括 一內部從建築物上拆除下來的廢棄混凝土柱，其 中對其表面進行處理，去除表面抹灰，通過打磨使其表面粗糙。在工廠進行集中處理時可以 採用鑿面機，能夠確保達到去除漿皮、增加二次澆築之間的粘結力，達到表面粗糙的目的。 當設備不是很齊全時，可以由工人用鋼釺、手錘，在混凝土表面一錘一鑿，鑿出大小不一的 凹坑，使之表面粗糙，或者採用拉毛的技術。對於拆除下來的廢棄混凝土柱可以採用回彈法 確定其強度，根據檢測的結果來確定其是否能再利用(一般要求廢棄混凝土柱的強度等級達 到C20或C20以上)。 一外部現澆普通混凝土外圍柱，其中普通混凝土內配有鋼筋。本發明 的創新在於在常規混凝土柱的中心部分採用建築物中拆除下來的廢棄混凝土柱，這樣既避 免了廢棄混凝土需要破碎加工的一系列工序，又能保證柱的軸心抗壓承載力、抗彎承載力及 抗震性能。與普通混凝土柱相比降低造價，節省材料，縮短工期，並保護環境。
另一類再生混凝土疊合柱，其結構包括 一內部預製再生混凝土芯柱，再生混凝土芯柱 採用再生混凝土澆注而成，其再生粗骨料替代率為100%,配合比設計參照現有技術。其中再 生混凝土芯柱表面不進行處理，自然粗糙，內部配有一定量的鋼筋以保證其在運輸和吊裝過 程中不發生破壞。 一外部現澆普通混凝土外圍柱，其中普通混凝土內配有鋼筋。本發明的創 新在於將再生混凝土預製成芯柱，提高了施工速度，解決了再生混凝土的耐久性問題。
如上所述再生混凝土疊合柱，其中外圍混凝土柱所採用的混凝土強度等級要比芯柱高一
個等級(10MPa)。
上述的外圍柱子縱向鋼筋和複合箍筋的選用與常規的混凝土柱相同。外圍柱縱筋和外圍
柱柱箍筋採用HRB400和HRB335級鋼筋，具體力學參數見《混凝土結構設計規範》 (GB50010-2002)。
本發明再生混凝土疊合柱的截面考慮為圓形和方形。
本發明的芯柱截面可以是圓形或方形(包括正方形或菱形)截面，芯柱截面的長寬尺寸 (如果是圓柱時則為半徑，方柱時則為邊長)與柱截面長寬尺寸的比值在1/2-2/3之間。採用 工廠表面處理的廢棄混凝土芯柱質量容易控制，且受力性能好，能更好地與外圍混凝土柱共 同作用，能提高其抗壓承載力及抗震性能。
4由於採用了上述方案，本發明具有以下特點芯柱採用廢棄混凝土柱或預製再生混凝土 柱，對建築廢棄物進行了再利用，並減少了再生混凝土利用中間的一系列工序；外圍混凝土 柱部分改善了芯柱部分的耐久性能；芯柱部分原來配有的鋼筋及箍筋提高了疊合柱的抗震性 能；外圍混凝土保護層開裂、剝落後，周邊鋼筋和混凝土的粘結削弱，而芯柱鋼筋和混凝土 之間仍有良好的粘結；核心鋼筋不會發生壓曲；即使外圍混凝土破壞，配有鋼筋的芯柱仍能 抵抗豎向荷載和一定的水平荷載，防止大震下結構倒塌。直接採用廢棄混凝土柱作為疊合柱 的芯柱，使節點區鋼筋混凝土梁柱配筋構造處理簡單，大大方便施工。
圖1為本發明實施例疊合圓柱截面(芯柱為圓柱)形式示意圖。
圖2為本發明實施例疊合圓柱截面(芯柱為方柱)形式示意圖。
圖3為本發明實施例疊合方柱截面(芯柱為方柱)形式示意圖。
圖4為本發明實施例疊合方柱截面(芯柱為圓柱)形式示意圖。
圖5為本發明實施例疊合方柱截面(芯柱為菱形柱)形式示意圖。 圖6為混凝土梁柱的節點示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
芯柱1採用廢棄混凝土柱時廢棄混凝土柱表面處理可以採用工廠集中處理或現場處理， 去除表面抹灰，並打磨使其表面粗糙，然後吊裝；芯柱1進行對中後，再進行綁紮外圍混凝 土柱2的鋼筋，包括柱子縱筋3及箍筋4，梁柱中的鋼筋互相貫通，最後支護模板，澆築外 圍混凝土，應保證外圍混凝土柱2與芯柱1幾何對中。如果採用多個廢棄混凝土短柱拼接時，
應將短柱中的鋼筋鑿出，使用對接焊或套管連接，再在外圍澆注普通混凝土成型。
芯柱1採用預製再生混凝土柱時預製芯柱1的再生混凝土的配合比通過針對特定的情 況設計而得，配合比設計參照現有的再生混凝土技術。預製再生混凝土芯柱1配有一定量(不 少於現行規範規定的最小配筋率)的鋼筋以保證其在運輸和吊裝過程中不發生破壞；預製再 生混凝土芯柱1的表面不進行抹平等處理，使其自然粗糙，並在自然環境下養護28天後才能 出廠；運輸到施工工地後，其加工過程如同芯柱1採用廢棄混凝土柱一樣，現場支護用來澆 注外圍混凝土的模板，並固定好受力鋼筋，外圍混凝土柱2與芯柱1對中。
再生混凝土柱的外圍混凝土澆注時採用的柱子箍筋4，柱子縱筋3的直徑以及間距均按現有《混凝土結構設計規範》(GB50010-2002)。其選用與常規混凝土柱鋼筋的選用方法一 致；外圍混凝土柱的縱筋3和箍筋4分別採用HRB400和HRB335級鋼筋，其具體技術參數 參照現有《混凝土結構設計規範》(GB50010-2002)。外圍混凝土柱2採用普通混凝土澆築， 強度等級為C30 C50。
本發明的再生混凝土疊合柱結構外層結構(包括柱子縱筋部分和柱子箍筋部分的結構) 與常規混凝土柱結構相同，本發明中柱子箍筋根據實際需要還可以採用其它形狀的箍筋形式。
上述的對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和應用本發明。熟悉 本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應 用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於這裡的實施例，本領域技 術人員根據本發明的揭示，對於本發明做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種再生混凝土疊合柱，其包括廢棄混凝土製成的芯柱，其特徵在於芯柱外圍設有外圍混凝土柱。
2、 如權利要求1所述的再生混凝土疊合柱，其特徵在於所述的芯柱與外圍混凝土柱中 心對中。
3、 如權利要求1所述的再生混凝土疊合柱，其特徵在於所述的芯柱截面的長寬尺寸與疊合柱截面長寬尺寸的比值在1/2-2/3之間。
4、 如權利要求1所述的再生混凝土疊合柱，其特徵在於所述的芯柱及外圍混凝土柱分 別為圓形或者方形。
5、 如權利要求1所述的再生混凝土疊合柱的實現方法，其特徵在於在廢棄混凝土製成 的芯柱的外圍澆注外圍混凝土柱。
6、 如權利要求5所述的再生混凝土疊合柱的實現方法，其特徵在於所述的芯柱為廢棄 混凝土柱或者再生混凝土柱。
7、 如權利要求6所述的再生混凝土疊合柱的實現方法，其特徵在於所述的廢棄混凝土 柱為一整個混凝土柱或者是由多個混凝土短柱拼接而成的，表面打磨粗糙，且強度等級達到C20或C20以上。
8、 如權利要求7所述的再生混凝土疊合柱的實現方法，其特徵在於所述的多個混凝土 短柱，其在拼接時將柱內鋼筋鑿出進行對接焊或者套管連接，並在外圍澆注混凝土成型。
9、 如權利要求6所述的再生混凝土疊合柱的實現方法，其特徵在於所述的再生混凝土柱採用再生混凝土按照《混凝土結構設計規範》澆注製得。
10、 如權利要求5所述的再生混凝土疊合柱的實現方法，其特徵在於所述的外圍混凝土柱按《混凝土結構設計規範》澆注，其混凝土強度等級比芯柱高一個等級。
全文摘要
一種再生混凝土疊合柱及其實現方法，疊合柱採用新的截面形狀，其結構包括內部預製再生混凝土芯柱或從建築物中拆除下來的廢棄混凝土柱(包括圓柱和方柱)，其中再生混凝土芯柱表面不進行處理、自然粗糙，內部配有一定量的鋼筋以保證其在運輸和吊裝過程中不發生破壞，廢棄混凝土柱表面應進行表面處理，去除表面抹灰，通過打磨使其表面粗糙。還包括外部現澆普通混凝土外圍柱，其中普通混凝土內配有鋼筋。本發明改善了再生混凝土的耐久性能及整個再生混凝土柱的受力性能等，具有良好的市場前景，可以加快推廣再生混凝土和廢棄混凝土的推廣應用。
文檔編號E04C3/34GK101487333SQ20091004615
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月13日 優先權日2009年2月13日
發明者宋聲彬, 朱彬榮, 肖建莊, 董雪平 申請人:江蘇南通二建集團有限公司;同濟大學