一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116005885A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211569229.8C04B18/22(2006.01)(22)申请日2022.12.08(71)申请人广州大学地址510006广东省广州市大学城外环西路230号(72)发明人任凤鸣莫金旭赖勉亨冯伟光田时雨郭绍祖熊剑荣(74)专利代理机构北京高航知识产权代理有限公司11530专利代理师王庞(51)Int.Cl.E04C3/32(2006.01)E04C3/34(2006.01)C04B28/00(2006.01)C04B20/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱(57)摘要本发明涉及绿色建筑材料领域，具体涉及一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱。该组合柱包括外层高强钢管、夹层高强橡胶混凝土、内层高强钢管三部分组成。所述的高强橡胶混凝土是指通过改性技术、级配优化制备得到抗压强度大于50MPa的高强橡胶混凝土，填充于外层高强钢管和内层高强钢管之间。本发明采用双层高强钢管约束高强橡胶混凝土形成组合柱，确保承载力和刚度的同时减小截面面积，降低混凝土的使用量，减小了结构自重。同时双层钢管对橡胶混凝土提供侧向约束，保证混凝土具有一定耗能能力的同时进一步提高橡胶混凝土力学性能。本发明将有效缓解废旧轮胎堆积带来的环境问题，为推动废旧轮胎绿色健康循环利用提供新的动能。CN116005885ACN116005885A权利要求书1/1页1.一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱，其特征在于，包括外层高强钢管、内层高强钢管和夹层高强橡胶混凝土。2.根据权利要求1所述的一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱，其特征在于，所述外层高强钢管截面形状为圆形和方形两种，厚度小于30mm；所述内层高强钢管截面形状为圆形和方形两种，厚度小于30mm，可以根据不同的设计要求而设置。3.根据权利要求1所述的一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱，其特征在于，所述高强橡胶混凝土的抗压强度超过50MPa。4.根据权利要求1所述的一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱，其特征在于，所述高强橡胶混凝土的制备方式包括表面改性处理、优化橡胶粉取代粒径、降低水灰比以及采用辅助胶凝材料。5.一种权利要求1‑4任意之一所述的中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用NaOH溶液或者KMnO4溶液对橡胶粉进行改性处理，制备含改性橡胶粉的细骨料；步骤2：固定内层高强钢管和外层高强钢管；步骤3：将含改性橡胶粉的细骨料、粗骨料、胶凝材料分别倒入强制式搅拌机搅拌均匀；随后加入水、减水剂继续搅拌，得到高强橡胶混凝土；步骤4：将制备得到的高强橡胶混凝土立即倒入外层钢管和内层钢管之间，充分振捣，完成浇筑。6.根据权利要求5所述的一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱的建造方法，其特征在于，所述步骤1中，NaOH溶液或KMnO4溶液浓度为1mol/L，浸泡时间不少于45分钟。7.根据权利要求5所述的一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱的建造方法，其特征在于，所述步骤1中，橡胶粉的粒径区间为1.18‑2.36mm，体积取代率不超过5％，为废旧轮胎研磨得到。8.根据权利要求5所述的一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱的建造方法，其特征在于，所述步骤1中，橡胶粉取代天然细骨料中1.18‑2.36mm粒径区段。9.根据权利要求5所述的一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱的建造方法，其特征在于，所述步骤3中，粗骨料为天然碎石，粒径介于4.75‑19mm之间，级配良好；胶凝材料为水泥和微硅粉，微硅粉等质量取代水泥，取代率为10％；减水剂为聚羧酸高效减水剂，减水效率为25％。10.根据权利要求5所述的一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱的建造方法，其特征在于，所述步骤3中，含橡胶粉的细骨料、粗骨料、胶凝材料、水、减水剂的重量比例是168：420：578.28：1194：2.1。2CN116005885A说明书1/3页一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱技术领域[0001]本发明涉及绿色建筑材料领域，具体涉及一种中空夹层高强钢管约束高强橡胶混凝土组合柱。背景技术[0002]当前，我国基础设施建设不断向纵深推进，迫切需要新的结构形式以满足复杂工况要求。钢管混凝土作为凭借其优异的抗震性能、较高的承载力等被广泛的在超高层、大跨桥梁中使用。普通钢管混凝土结构屈服强度低，在荷载作用下更易发生局部屈曲。通常，钢材价格的增长速度低于其强度的增加速度，更易以较低的成本获得更高的强度的钢材。同时