一种混凝土组合柱制造技术

本发明专利技术属于建筑技术领域，具体涉及一种混凝土组合柱。本发明专利技术提供的混凝土组合柱包括本体和第一加强结构单元，第一加强结构单元设置于所述本体的外侧；所述本体为中空结构，其内浇筑有建筑材料；本体为高密度聚乙烯材料构件；第一加强结构单元为纤维增强复合材料构件。与现有技术相比，本发明专利技术的混凝土组合柱在第一加强结构单元和高密度聚乙烯材料本体的共同作用下，其承载力进一步提高，抗震性能和延性良好，截面尺寸减小，截面的抗弯性能改善，且耐腐蚀性好，特别适用于海洋，潮湿和盐碱地等恶劣环境下建筑、桥梁和特殊结构。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土组合柱
本专利技术属于建筑
，具体涉及一种混凝土组合柱。
技术介绍
地震引起建筑物的破坏或倒塌，可严重伤害人体安全和带来巨大的财产损失。我国是地震高发国家，如何最大程度降低地震带来的人员伤亡和财产损失，并提高土木工程结构抵抗地震灾害的能力，是本领域技术人员的研究课题。纤维增强复合材料(FRP)由于其体积小、重量轻、强度高、抗腐蚀性好、抗疲劳性强、施工方便等优点，近年来被广泛应用于混凝土结构加固和新建工程中。人们希望可以通过在建筑物表面包裹FRP条，以提高混凝土结构的强度和延性，进而提高建筑物的抗震性能和抗疲劳性能。然而，FRP条带包裹的混凝土结构尽管具有强化型的应力-应变关系，但其破坏模式脆、残余承载力低，尚达不到我国现行抗震规范的“多水准设防”和性能化设计的标准，强度和延性不足，建筑物的抗震等性能差，而且不适用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种混凝土组合柱，其具体技术方案如下：一种混凝土组合柱，包括：本体和第一加强结构单元，所述第一加强结构单元设置于所述本体的外侧；所述本体为管状结构，其内中空并浇筑有建筑材料；所述本体为高密度聚乙烯材料构件；所述第一加强结构单元为纤维增强复合材料构件。优选的，所述第一加强结构单元为片状结构或条状结构。优选的，所述第一加强结构单元呈环形或螺旋形包覆或缠绕于所述本体的外侧。优选的，所述混凝土组合柱还包括：若干第二加强结构单元；所述第二加强结构单元轴向分布于所述本体内部的中空结构中，并与所述建筑材料固定相连。更优选的，所述第二加强结构单元为纤维增强复合材料构件和/或钢筋结构。优选的，所述若干第二加强结构单元沿所述本体的内壁均匀分布。优选的，所述建筑材料为混凝土材料和/或多孔泡沫材料。更优选的，所述混凝土材料为水泥、沙和石头在水中混合凝固形成的建筑材料。优选的，所述本体为圆柱体形、矩形或多边形。综上所述，本专利技术提供的混凝土组合柱包括本体和第一加强结构单元，第一加强结构单元设置于所述本体的外侧；所述本体为中空结构，其内浇筑有建筑材料；本体为高密度聚乙烯材料构件；第一加强结构单元为纤维增强复合材料构件。因而，在第一加强结构单元和高密度聚乙烯材料本体的共同作用下，混凝土组合柱的承载力进一步提高，抗震性能和延性良好，并能减小混凝土组合柱的截面尺寸，增加建筑使用面积。施工时，高密度聚乙烯材料为耐侧压的模板，在浇灌混凝土时，可作为永久模板，并可适应先进的泵灌混凝土工艺，可简化施工安装工艺、缩短工期；同时，本专利技术混凝土组合柱的耐腐蚀性好，特别适用于海洋，潮湿和盐碱地等恶劣环境下建筑、桥梁和特殊结构。与现有技术相比，本专利技术的混凝土组合柱在第一加强结构单元和高密度聚乙烯材料本体的共同作用下，其承载力进一步提高，抗震性能和延性良好，截面尺寸减小，截面的抗弯性能改善，且具有耐腐蚀性、耐温、耐磨、无污染、使用寿命长、制造安装费用低等优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为实施例1的混凝土组合柱的俯视图；图2为实施例1的混凝土组合柱的主视图；图3为实施例2的混凝土组合柱的主视图；图4为实施例3的混凝土组合柱的俯视图；图5为实施例4的混凝土组合柱的俯视图；图6为实施例5的混凝土组合柱的俯视图。附图标记：第一加强结构单元1、本体2、建筑材料3、第二加强结构单元4。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1和图2所示，本实施例的混凝土组合柱包括：本体2、第一加强结构单元1和若干第二加强结构单元4，第一加强结构单元1紧贴设置于本体2的外侧；本体2为中空结构，其内中空并浇筑有建筑材料3，若干第二加强结构单元4布置于本体2内部的中空结构中，并与混凝土材料固定相连；本体2为高密度聚乙烯材料(HDPE)构件；第一加强结构单元1为纤维增强复合材料(FRP)构件。在本实施例中，第一加强结构单元1选为呈条状结构的FRP条带，呈螺旋形环绕于HDPE本体2的外表面。在本实施例中，第二加强结构单元4为纤维增强复合材料构件，轴向分布于建筑材料3中，并沿本体2的内壁均匀分布；在其他实施例中，第二加强结构单元4为钢筋结构，或者同时含有纤维增强复合材料构件和钢筋结构。在本实施例中，建筑材料3选为混凝土材料，混凝土材料为水泥、沙和石头在水中混合凝固形成的建筑材料3。在本实施例中，HDPE本体2选为圆柱体形管材。其中，本专利技术的钢筋结构可选为不锈钢筋，不锈钢筋由奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢及奥氏体-铁素体型不锈钢中的任意一种或多种材料制成。因而，本专利技术的混凝土组合柱在外FRP条带和内HDPE管共同作用下，其承载能力得到提高、延性和抗震能力得到提高，从而柱的截面尺寸得到减小，建筑使用面积得到增加。同时，本专利技术采用FRP筋混凝土材料，还可进一步提高截面的抗弯性能。施工时，HDPE管材是耐侧压的模板，在浇灌混凝土时，可作为永久模板，并可适应先进的泵灌混凝土工艺，因此，可简化施工安装工艺、缩短工期。本专利技术采用的HDPE管材以其突出的耐腐蚀性、耐温、耐磨、对输送介质无污染性、使用寿命长、制造安装费用低等优异性能越来越受到青睐,在燃气输送、供水、供热、建筑给排水等领域获得了广泛的应用，近年来用量迅速增长。而且HDPE管非常适合作塑管混凝土的管材,因为其最大管径达4000mm,可满足一般工程尺寸要求,断裂延伸率高达700％,热传导系数仅为钢模的0.6％,脆化温度低达-70℃,在海洋环境下具有较好的耐久性。因而，本专利技术的混凝土组合柱耐腐蚀性好，特别适用于海洋，潮湿和盐碱地等恶劣环境下建筑、桥梁和特殊结构。实施例2如图3所示，本实施例的第一加强结构单元1选为呈片状结构的FRP条带，全包覆于HDPE本体2的外表面。其余地方如实施例1基本相同，此处不再一一赘述。实施例3如图4所示，本实施例的混凝土组合柱不包含第二加强结构单元。其余地方如实施例1基本相同，此处不再一一赘述。实施例4如图5所示，本实施例的HDPE本体2为矩形管材。其余地方如实施例1基本相同，此处不再一一赘述。实施例5如图6所示，本实施例的HDPE本体2为椭圆形管材。其余地方如实施例1基本相同，此处不再一一赘述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土组合柱，其特征在于，包括：本体和第一加强结构单元，所述第一加强结构单元设置于所述本体的外侧；所述本体为中空结构，其内浇筑有建筑材料；所述本体为高密度聚乙烯材料构件；所述第一加强结构单元为纤维增强复合材料构件。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土组合柱，其特征在于，包括：本体和第一加强结构单元，所述第一加强结构单元设置于所述本体的外侧；所述本体为中空结构，其内浇筑有建筑材料；所述本体为高密度聚乙烯材料构件；所述第一加强结构单元为纤维增强复合材料构件。2.根据权利要求1所述的混凝土组合柱，其特征在于，所述第一加强结构单元为片状结构或条状结构。3.根据权利要求1所述的混凝土组合柱，其特征在于，所述第一加强结构单元呈环形或螺旋形包覆或缠绕于所述本体的外侧。4.根据权利要求1所述的混凝土组合柱，其特征在于，还包括：若干第二加强结构单元；所述第二加强结构单元轴向分布于所述本...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永昌，肖淑华，曾俊杰，郑育文，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44