抹膏式钢筋连接组件及应用于PC构件装配的连接方法技术

本发明专利技术公开了一种抹膏式钢筋连接组件及应用于PC构件装配的连接方法，属装配式建筑工程钢筋连接领域。本发明专利技术主要由内腔可涂抹膏状锚固料3的变截面组合套筒1、配套锥度套箍2构成，所述变截面组合套筒1是由内壁带有若干道环肋或环槽1.1、圆周径向一分为二的两个半圆筒组合后其内径处处相等、外径由中段向两端渐变缩径的变径长圆管；所述锚固料3为可均匀涂抹于半圆筒凹芯并包裹两对接螺纹钢筋端头的膏状水泥基高强度砂浆；其两个半圆筒的对扣成组合套筒1后，由一对相同且内径和的外径变截面相配套、长度≦1/2组合套筒1长度的锥度套箍分别从组合套筒1的两端部套入成型；锚固料3凝固后，得到有效钢筋接头。本发明专利技术还同时给出了具体的连接方法。

Plaster Reinforcement Connecting Component and Connecting Method Applied to PC Component Assembly

The invention discloses a plaster type steel bar connection component and a connection method applied to PC component assembly, belonging to the field of steel bar connection in assembly construction engineering. The invention is mainly composed of a variable cross-section combination sleeve 1 with paste-like anchorage material 3 and a matching taper sleeve 2. The variable cross-section combination sleeve 1 consists of two semi-cylinders with several ring ribs or ring grooves 1.1 on the inner wall and two circular radial divisions. After the combination, the inner diameter of the two semi-cylinders is equal, and the outer diameter is tapered from the middle section to both ends; the anchorage material 3 is uniformly coated. The paste cement-based high strength mortar with concave core of semi-cylinder and wrapped two butt threaded reinforcing bars ends is formed. After the two semi-cylinders are buckled into a combined sleeve 1, a pair of tapered sleeves with the same inner diameter and outer diameter varying cross-section and the length of less than 1/2 combined sleeve 1 are fitted into the two ends of the combined sleeve 1, respectively. After the anchorage material 3 solidifies, the effective reinforcing bar joint is obtained. The invention also provides a specific connection method.

【技术实现步骤摘要】
抹膏式钢筋连接组件及应用于PC构件装配的连接方法
本专利技术涉及装配式建筑领域的钢筋连接
，尤其涉及一种抹膏式钢筋连接组件，以及具体应用于PC构件装配的连接方法。
技术介绍
在工程建设领域，目前我国装配式建筑普遍采用的是套筒灌浆连接技术。灌浆套筒由美籍华人余占疏先生于上世纪60年代专利技术于美国，经过半个多世纪的应用及改进沿用至今。套筒灌浆连接技术，工作原理就是将金属套筒套在两对接钢筋端部，然后通过注浆孔往套筒里里灌满水泥基浆料，待浆料凝固后锚固住钢筋，凝固后的水泥基浆料作为钢筋与筒壁间的抗剪材料而形成灌浆套筒有效接头。后虽经多次改进，但始终保留其原始技术方案的灌浆基本特点，细枝末节的改变，没能从根源上消除其缺陷。该技术的不足和缺陷具体表现在如下几个方面：①、灌浆料浪费严重，相应装配成本增加。以PC剪力墙为例，不管是采用联通灌浆还是分仓灌浆，浆料需先从进浆管流入PC墙下的空隙，灌满底层所用缝隙后再上返填满套筒内壁与钢筋的间隙，再从出浆管流出，算是一个灌浆流程的结束。存在于套筒与钢筋间隙之间的有效浆料，实际不足注浆量的10％，有效利用率低，浪费严重。②、浆料相对强度较低，导致套筒和钢筋的锚固长度相对较长。所述灌浆，顾名思义，是液态流动性的，而液态来源是水。由本行业的公知常识可知，在组成材料给定的情况下，加水量的大小是决定水泥基产品强度、耐久性等物理力学性能的主要参数。当掺水量超过水泥的水化作用所需要的适宜用量后，水泥基产品的强度将随着掺水量的增加而呈线性比例下降。现有技术灌浆套筒所用的灌浆料，因高流动性的需要导致灌浆料的水灰比过高，含水量远超水泥的水化作用所需，从而导致凝固后成为锚固料的强度达不到最高峰值，只能以加长套管及钢筋的锚固长度予以弥补。以直径20mm螺纹钢的几种对接连接形式为例，结合钢筋连接相关技术标准作进一步说明：a、闪光对焊连接：因是界面分子相互嵌合连接，“锚固”长度几乎为零；b、套筒挤压连接：单端钢筋套筒锚固长度60mm；c、套筒灌浆连接：单端钢筋套筒锚固长度160mm。钢筋的连接或锚固长度，是以其约束条件或连接方式为前提所决定的，不同的连接方式，锚固长度差异明显。③、灌浆饱满度存疑，存在安全隐患。由于灌浆套筒是封闭的，通过注浆管向里注浆，由出浆管排浆，但无法肉眼观察到筒内的真实灌浆情况，肋板与筒壁的角落处容易窝气形成空洞；尽管进、出浆口在灌装后都堵塞封口，但套筒竖向连接时犹如盛满水的倒扣水杯，在液态灌浆料的重力作用下，还是有可能流向PC构件底部的其他未灌实角落，造成套筒内部的空腔隐患。套筒灌浆连接技术除上述所述不足和缺陷外，还存在工厂预埋麻烦、施工现场安装对中困难等诸多难题。因此，研发经济实用、安全可靠、安装快捷的钢筋接头技术方案已是本行业的当务之急。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种抹膏式钢筋连接组件，这种连接组件能有效避免了上述接头的灌浆料浪费，缩短钢筋锚固长度或提高锚固强度，以及应用这种连接组件解决PC构件装配连接的具体方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：主要由内腔可涂抹膏状锚固料的变截面组合套筒1、配套锥度套箍2构成；所述变截面组合套筒1是由两个半圆筒对扣组合的内径处处相等、外径由中间向两端渐变缩径的变径组合圆管；组合套筒1内腔壁带有若干道环肋或环槽1.1，其内腔室可容纳膏状锚固3并可裹挟两对接螺纹钢筋端头4；所述锥度套箍2，是一对内径和组合套筒1的外径变截面相匹配且能分别从组合套筒1的两端部套入紧固的变截面圆管，其长度≦1/2组合式套筒1。现有通用技术灌浆套筒所用的灌浆料与本专利技术锚固料相比较，都是以水泥、高强度细骨料、混凝土外加剂、及微膨胀剂等组成的干混料，在施工现场加水搅拌而成。区别在于，加水量的大小。但区别效果如下：①、节省材料。本专利技术的膏状锚固料掺水量小，接近于固态，只需在半圆筒腔槽里均匀抹入实际用量的1.1～1.2倍的锚固料即可，无需灌浆料的高流动性，无需注满进出料管、PC构件与对接支撑面间的注浆通道间隙、套筒空隙而造成大量灌浆料的浪费。②、避免空腔死角。本专利技术将均匀抹膏后的半圆筒扣合于钢筋端头时，多余的膏料从对缝中挤出，肉眼即可全程观察或感知到锚固料的密实度，避免了因灌浆带来的窝气危害。③、提高锚固料强度，缩短锚固套筒的长度。因本专利技术锚固料的含水率在合理的区间，明显比流动性好的灌浆料强度高，相应的抗剪强度、握裹力也高。所以，组合套筒与对接钢筋的锚固长度可以相应缩短，或者，参照灌浆套筒的原有锚固长度不变，接头强度将提高一个质量等级，更利于抗震。进一步的，所述组合套筒内腔还可以是中间粗两端细呈腰鼓状的变截面组合长圆管。若不考虑因锚固料的水泥基易于干缩的特性而添加的补偿性微膨胀剂的膨胀作用，在钢筋轴向力作用下，锚固料与直筒套管管壁界面、锚固料与钢筋表面界面之间并不产生径向的压力。由摩擦力公式可知，摩擦力=压力×摩擦系数。当压力等于零的时，摩擦力自然不存在，存在的是锚固料对钢筋的握裹力以及锚固料与钢筋的螺纹及钢筋粗糙面、与管壁的环肋及管壁粗糙面的机械咬合力。当套筒的内腔管壁由中间向两端径缩，呈两个小口分别向外的中间粗两端细的腰鼓形状时，锚固料紧紧握裹住对接螺纹钢端部，在两对接钢筋处于轴向对拉状态下，管壁的环向斜面将对锚固料产生斜面阻力，斜面阻力的一部分分解成指向钢筋表面的径向挤压力，乘以摩擦系数从而获得一部分摩擦力。对接钢筋端部在获得原有的握裹力及机械咬合力的基础上，由于套筒筒壁的斜面改变，又获得了叠加的摩擦力，从而使钢筋对接接头更牢固。进一步的，所述两对接螺纹钢筋的端头还可以分别套有外径和所在套筒位置的内径一致的限位垫圈。在两对接螺纹钢筋的端头套有外径和所在套筒位置的内径一致的限位垫圈，其作用，一是保持钢筋端头在套管内的位置居中，二是在安装套管紧固套环的过程中保持钢筋端头在套管内的位置稳定性不变。PC构件伸出体外的对接钢筋在拆模、运输、吊装过程中，难免会磕碰变形偏移，在PC构件安装就位后，逐个钢筋接头，两对接钢筋端部未必都能处于同心轴线。在扣合两半圆套筒紧固套箍的过程中，套筒的端口将钢筋强行纠偏聚中，对接钢筋的端头作为自由端将有小幅的归正摆幅，有可能搅动塑性的锚固填料，从而导致钢筋端头摆幅位移方向背面的填料膏体与钢筋间产生虚空，影响套管腔内填料膏体的密实度及对钢筋的围裹，限位垫圈作为支架起到了对钢筋的限位以及避免钢筋搅动锚固料膏的稳固作用。进一步的，所述锚固料为水泥基高强度砂浆，砂浆骨料成分可以为钢屑或包含有钢屑，和现有灌浆料相比较，能大幅提高砂浆强度。因为灌浆料的流动特性，不宜掺加密度高易沉淀的钢屑成分。进一步的，所述锚固料还可以是环氧基骨料砂浆，砂浆骨料成分可以为钢屑或包含有钢屑。环氧基砂浆作为锚固料的另一种选择，在本专利技术所起的作用和水泥基砂浆相同，但其力学性能超过水泥基砂浆，且固化快，宜于抢工期，加快建设速度；砂浆骨料成分为钢屑或包含有钢屑，能大幅提高砂浆强度。进一步的，所述半圆筒的端部半环肋的边缘上还卡扣有能扣紧对接螺纹钢的截面呈U形橡胶封闭环。卡扣于半环肋边缘上的截面呈U形橡胶封闭环，能扣紧对接螺纹钢，其作用一是组合套筒两端头通过橡胶封闭环箍紧钢筋，使其应用于竖向钢筋时不下滑，应用于水平钢筋时不挪位；二是应用于竖向钢筋时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抹膏式钢筋连接组件：其特征在于：主要由内腔可涂抹膏状锚固料（3）的变截面组合套筒（1）、配套锥度套箍（2）构成；所述变截面组合套筒（1）是由两个半圆筒对扣组合的内径处处相等、外径由中间向两端渐变缩径的变径组合圆管；组合套筒（1）内腔壁带有若干道环肋或环槽（1.1），其内腔室可容纳膏状锚固料（3）并可裹挟两对接螺纹钢筋端头（4）；所述锥度套箍（2），是一对内径和组合套筒（1）的外径变截面相匹配且能分别从组合套筒（1）的两端部套入紧固的变截面套管，其长度≦1/2组合式套筒（1）。

【技术特征摘要】
1.一种抹膏式钢筋连接组件：其特征在于：主要由内腔可涂抹膏状锚固料（3）的变截面组合套筒（1）、配套锥度套箍（2）构成；所述变截面组合套筒（1）是由两个半圆筒对扣组合的内径处处相等、外径由中间向两端渐变缩径的变径组合圆管；组合套筒（1）内腔壁带有若干道环肋或环槽（1.1），其内腔室可容纳膏状锚固料（3）并可裹挟两对接螺纹钢筋端头（4）；所述锥度套箍（2），是一对内径和组合套筒（1）的外径变截面相匹配且能分别从组合套筒（1）的两端部套入紧固的变截面套管，其长度≦1/2组合式套筒（1）。2.根据权利要求1所述一种抹膏式钢筋连接组件，其特征在于，所述组合套筒（1）的内腔还可以是中间粗两端细呈腰鼓状的变截面组合长圆管。3.根据权利要求1或2所述一种抹膏式钢筋连接组件，其特征在于，所述两对接螺纹钢筋（4）的端头还可以分别套有外径和所在套筒位置的内径一致的定位垫圈（5）。4.根据权利要求1～3任一项所述一种抹膏式钢筋连接组件，其特征在于，所述锥形套箍（2）的两端或其中一端端部有伸出外圆圆周线的环形檐边(2.1)。5.根据权利要求1～3任一项所述一种抹膏式钢筋连接组件，其特征在于，所述锚固料（3）为水泥基高强度砂浆，砂浆骨料成分可以为钢屑或包含有钢屑。6.根据权利要求1～5任一项所述一种抹膏式钢筋连接组件，其特征在于，所述锚固料（3）还可以是环氧基砂浆，砂浆骨料成分可以为钢屑或包含有钢屑。7.根据权利要求1～6任一项所述一种抹膏式钢筋连接组件，其特征在于，所述半圆筒的端部环形封头板（1.2）的边缘上还卡扣有能扣紧对接螺纹钢筋（4）的截面呈U形橡胶封闭环（1.3）。8.根据权利要求1～7任一项所述一种抹膏式钢筋连接组件，其特征在于，所述组合套筒（1）的外侧面、锥形套箍（2）的内侧面分别设置有均匀防滑的粗糙面。9.根权利要求1～8任一项所述一种抹膏式钢筋连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉峰，崔士启，丁一旭，王世诚，张洪忠，王聪聪，张丁涛，马明，石雷，李桂强，
申请(专利权)人：王玉峰，
类型：发明
国别省市：山东,37