一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱及其制备方法技术

一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，包括钢管，所述钢管内浇筑有纤维增强泡沫混凝土，所述纤维增强泡沫混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、泡沫剂、复合外加剂以及水。本发明专利技术的有益效果是：1、本发明专利技术所提出的钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，集合了纤维增强混凝土和泡沫混凝土两者的优点，优势互补，各方面性能优良；2、泡沫剂的使用，减轻了结构的自重，减缓了地震波的传播速度；PVA纤维的加入，改善混凝土的延性，使得混凝土和钢管很好的粘接在一起；3、本发明专利技术所提出的钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，保留了传统管混凝土支柱整体承重能力强的优点，且为了弥补传统钢管混凝土立柱脆性大、抗震性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱及其制备方法
本专利技术涉及钢管混凝土柱
，具体涉及一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱及其制备方法。
技术介绍
早期钢管混凝土柱通过钢管对混凝土的横向约束作用大大的弥补了混凝土高脆性的特点；同时钢管内填充的混凝土限制了钢管产生变形，由于其综合性能远远强于单纯的钢筋混凝土柱，所以得到了大量的使用。现存工业、民用建筑中使用的钢管混凝土支柱大多为简单地在钢管内浇注普通水泥混凝土制作而成。但随着建筑向高层化、复杂化方向发展，传统钢管混凝土柱的一些不足之处逐渐表现出来。由于混凝土材料自身的脆性，其抗拉、抗剪和抗弯强度都较低，且与钢管之间的粘结性能差，在一定程度上影响钢管混凝土柱的整体性和稳定性，对结构抗震不利，且震后修复困难；采用高强混凝土时，若钢管对混凝土的约束不足，容易发生剪切脆性破坏，导致钢管混凝土柱未能充分发挥钢材和高强混凝土两种材料各自的力学性能优势，甚至引起钢管混凝土柱的承载力、刚度和延性下降。因此，现有的钢管混凝土柱不能充分发挥钢管较高的抗压强度和优良的力学特性，在一定程度上限制其在高层建筑结构及复杂建筑结构中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供种一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，包括钢管，所述钢管内浇筑有纤维增强泡沫混凝土，所述纤维增强泡沫混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、泡沫剂、复合外加剂以及水。作为本专利技术进一步的技术方案是：所述水泥为P.0.52.5R硅酸盐水泥；所述粉煤灰为I级粉煤灰；所述硅灰烧失量小于6％，其中二氧化硅含量大于85％、比表面积大于15000m2/kg；所述砂的最大粒径为1.26mm；所述PVA纤维长度为6-12mm、直径为26μm以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为30GPa以上；所述复合外加剂为减水率为30％以上的聚羟酸高性能减水剂。一种制备钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱的方法，包括以下步骤：步骤一、将水泥、粉煤灰、硅灰、砂加入到搅拌机搅拌2分钟，得到混合物A；步骤二、将减水剂80％的水加入到混合物A中继续搅拌3-5分钟，得到混合物B；步骤三、将PVA纤维加入到混合物B中继续搅拌2-4分钟，得到混合物C；步骤四、最后将稀释的泡沫剂与剩余的20％水加入到混合物C中搅拌3-5分钟，得到纤维增强泡沫混凝土；步骤五、在测试流动度之后将纤维增强泡沫混凝土浇筑到钢管内即可。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所提出的钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，集合了纤维增强混凝土和泡沫混凝土两者的优点，优势互补，各方面性能优良；2、泡沫剂的使用，减轻了结构的自重，减缓了地震波的传播速度；PVA纤维的加入，改善混凝土的延性，使得混凝土和钢管很好的粘接在一起；3、本专利技术所提出的钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，保留了传统管混凝土支柱整体承重能力强的优点，且为了弥补传统钢管混凝土立柱脆性大、抗震性能；4、将钢管内的普通混凝土替换为高性能纤维增强泡沫混凝土，大大提高了结构的延性和抗震能力；5、本专利技术具有良好的耐久性，可延长结构的使用寿命，大幅度提高钢管组合柱的承载力和抗震性能，减少甚至免去强震后修复的工作。附图说明图1是本专利技术圆形截面结构示意图；图2是本专利技术方形截面结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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。请参阅图1-图2，本专利技术实施例中，一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，包括钢管1，所述钢管1内浇筑有纤维增强泡沫混凝土2，所述纤维增强泡沫混凝土2的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、泡沫剂、复合外加剂以及水。所述水泥为P.0.52.5R硅酸盐水泥；所述粉煤灰为I级粉煤灰；所述硅灰烧失量小于6％，其中二氧化硅含量大于85％、比表面积大于15000m2/kg；所述砂的最大粒径为1.26mm；所述PVA纤维长度为6-12mm、直径为26μm以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为30GPa以上；所述复合外加剂为减水率为30％以上的聚羟酸高性能减水剂。一种制备钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱的方法，包括以下步骤：步骤一、将水泥、粉煤灰、硅灰、砂加入到搅拌机搅拌2分钟，得到混合物A；步骤二、将减水剂80％的水加入到混合物A中继续搅拌3-5分钟，得到混合物B；步骤三、将PVA纤维加入到混合物B中继续搅拌2-4分钟，得到混合物C；步骤四、最后将稀释的泡沫剂与剩余的20％水加入到混合物C中搅拌3-5分钟，得到纤维增强泡沫混凝土2；步骤五、在测试流动度之后将纤维增强泡沫混凝土2浇筑到钢管1内即可。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，包括钢管，其特征在于，所述钢管内浇筑有纤维增强泡沫混凝土，所述纤维增强泡沫混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、泡沫剂、复合外加剂以及水。

【技术特征摘要】
1.一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，包括钢管，其特征在于，所述钢管内浇筑有纤维增强泡沫混凝土，所述纤维增强泡沫混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纤维、泡沫剂、复合外加剂以及水。2.根据权利要求1所述的一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱，其特征在于，所述水泥为P.0.52.5R硅酸盐水泥；所述粉煤灰为I级粉煤灰；所述硅灰烧失量小于6％，其中二氧化硅含量大于85％、比表面积大于15000m2/kg；所述砂的最大粒径为1.26mm；所述PVA纤维长度为6-12mm、直径为26μm以上、抗拉强度为1200MPa以上、弹性模量为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝磊，李婧，丁宇楠，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11