一种混凝土及空心钢管混凝土矩形梁制造技术

本发明专利技术涉及建筑材料领域，具体为一种混凝土及空心钢管混凝土矩形梁，由以下重量份数的原料制成：水泥100

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土及空心钢管混凝土矩形梁


[0001]本专利技术涉及建筑材料领域，具体为一种混凝土及空心钢管混凝土矩形梁。

技术介绍

[0002]钢筋混凝土梁是用钢筋混凝土材料制成的梁，钢筋混凝土梁既可作成独立梁，也可与钢筋混凝土板组成整体的梁
‑
板式楼盖，或与钢筋混凝土柱组成整体的单层或多层框架。钢筋混凝土梁形式多种多样，是房屋建筑、桥梁建筑等工程结构中最基本的承重构件，应用范围极广。
[0003]但是随着时代的变化和经济的发展，建筑物本身也随之向大的跨度和大的内部空间以及更高的高度的方向发展，随着建筑高度的增加和对建筑大空间、大跨度的要求，竖向承载构件的所承受的荷载增加，竖向构件的尺寸也随之增大，自重也随之增加，这样就对建筑物的承载能力和抗震要求提出了更高的要求。而钢筋混凝上结构在高层建筑和大跨度的情况下会导致结构自身自重过大，还会导致大体积的混凝土浇筑复杂，减低施工速度。而钢结构虽然自重较轻，但是钢材价格较高，耐腐蚀性和抗火性也差。所以就可以采用钢管混凝土，而空心钢管混凝土作为钢管混凝士的分支，相对于钢管混凝士其具有自重轻，能够预制，成本低等特点，所以可以体现出它在与高层建筑中应用的优点。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述技术问题或发展趋势，本专利技术提出了一种混凝土及空心钢管混凝土矩形梁。
[0005]所采用的技术方案如下：
[0006]一种混凝土，由以下重量份数的原料制成：
[0007]水泥100
‑
130份、骨料300
‑
350份、玄武岩纤维20
‑
30份、煅烧黏土10
‑
20份、粉煤灰15
‑
30份、氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物10
‑
20份、激发剂3
‑
5份、气凝胶膨胀珍珠岩10
‑
20份、可再分散乳胶粉5
‑
10份、水40
‑
60份。
[0008]进一步地，所述氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物的制备方法如下：
[0009]将铝硅酸盐矿物加入到氧化石墨烯分散液中，封装在球磨罐中球磨18
‑
24h，所得浆料雾化后通过氮气输送到维持在设定温度的反应器中，高温使溶剂快速蒸发，形成氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物颗粒，最后转移到真空烘干箱中进行彻底干燥处理即可。
[0010]进一步地，所述铝硅酸盐矿物为埃洛石。
[0011]进一步地，所述氧化石墨烯分散液通过brodie法、Staudenmaier法或hummers法制备得到，所述氧化石墨烯分散液的溶剂为水和乙酸乙酯，所述水和乙酸乙酯的体积比为15
‑
20：1。
[0012]进一步地，所述反应器的温度为600
‑
800℃。
[0013]进一步地，所述激发剂包括钾水玻璃和氢氧化钠，所述钾水玻璃和氢氧化钠的质量比为1
‑
3：3
‑
5。
[0014]进一步地，所述气凝胶膨胀珍珠岩的制备方法如下：
[0015]将纳米纤维素/SiO2水溶胶加入到盛有膨胀珍珠岩的真空筒中，密闭真空筒，开启真空泵，通过调节真空筒中的真空度来控制膨胀珍珠岩的浸渍吸附压力，获得水溶胶/膨胀珍珠岩复合物，将水溶胶/膨胀珍珠岩复合物取出并吸干表面的水溶胶，先常温下老化24
‑
48h后，再置于水中老化24
‑
48h，再依次用乙醇、正己烷、三甲基氯硅烷/正己烷混合溶液进行溶剂置换后60
‑
100℃干燥4
‑
8h即可。
[0016]进一步地，所述纳米纤维素/SiO2水溶胶的制备方法如下：
[0017]将水玻璃、水混合均匀后，在搅拌状态下向其中加入盐酸溶液，使溶液pH为1
‑
2，密封搅拌水解1
‑
2h，再加入纳米纤维素，搅拌均匀后加入氨水调节溶液pH至8
‑
9即可。
[0018]本专利技术还提供了一种混凝土的制备方法：
[0019]将水泥、骨料、玄武岩纤维、煅烧黏土、粉煤灰、氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物、气凝胶膨胀珍珠岩混合，制得混合粉料，将激发剂加入第一份数的水中制成第一溶液，将再分散乳胶粉加入剩余水中制成第二溶液，将混合粉料与第一溶液混匀后再加入第二溶液，拌匀，注入模具，成型后拆除模具，标准养护条件下养护至规定龄期。
[0020]本专利技术还提供了一种空心钢管混凝土矩形梁，包括同轴的矩形外钢管和内套管，所述矩形外钢管和内套管之间填充有上述混凝土。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术提供了一种混凝土，铝硅酸盐矿物和粉煤灰作为辅助性凝胶材料，在碱性激发剂作用下，可以通过溶解、水解、缩聚和固化等过程而形成的具有高强度、长期稳定和耐久性好的无机聚合物，可以与水泥水化产物及骨料互相紧密填充，使得混凝土性能得到提升，氧化石墨烯改性后的铝硅酸盐矿物在作为辅助性凝胶材料的同时还能够促进水泥水化进程，水泥水化晶体与铝硅酸盐矿物聚合生成的无机聚合物互相缠绕、交织形成三维网状微结构，使得混凝土的力学性能显著提高，膨胀珍珠岩的加入能够降低混凝土自重，但是传统膨胀珍珠岩具有蜂窝状结构，强度较低，而纳米纤维素/SiO2凝胶填充膨胀珍珠岩的孔洞能够对其起到支撑加强作用，提高其力学强度，提高混凝土的整体承重性能，本专利技术所制备的混凝土具有较低的干表观密度和良好的力学性能，可以用于制作空心钢管混凝土矩形梁。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1中氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物的SEM图；
[0024]图2为空心钢管混凝土矩形梁的结构示意图，图中标号分别代表；
[0025]1‑
矩形外钢管、2
‑
内套管、3
‑
混凝土。
具体实施方式
[0026]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。
[0027]水泥：PO42.5复合硅酸盐水泥，海螺建材；
[0028]河砂：长江产Ⅱ区中砂，细度模数2.5％，表观密度2380kg/m3；
[0029]陶粒：公称粒径5
‑
10mm页岩陶粒，筒压强度8.5MPa，1h吸水率3.3％，堆积密度900kg/m3，表观密度1350kg/m3；
[0030]玄武岩纤维：购自泰安市海阳新材料有限公司；
[0031]煅烧黏土：购自河北健石新材料科技有限公司；
[0032]粉煤灰：购自河北健石新材料科技有限公司；
[0033]氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物：自制；
[0034]钾水玻璃：购自上海垂恒实业有限公司；
[0035]氢氧化钠：购自河北庆兴化工产品有限公司；
[0036]气凝胶膨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：水泥100
‑
130份、骨料300
‑
350份、玄武岩纤维20
‑
30份、煅烧黏土10
‑
20份、粉煤灰15
‑
30份、氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物10
‑
20份、激发剂3
‑
5份、气凝胶膨胀珍珠岩10
‑
20份、可再分散乳胶粉5
‑
10份、水40
‑
60份。2.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物的制备方法如下：将铝硅酸盐矿物加入到氧化石墨烯分散液中，封装在球磨罐中球磨18
‑
24h，所得浆料雾化后通过氮气输送到维持在设定温度的反应器中，高温使溶剂快速蒸发，形成氧化石墨烯改性铝硅酸盐矿物颗粒，最后转移到真空烘干箱中进行彻底干燥处理即可。3.如权利要求2所述的混凝土，其特征在于，所述铝硅酸盐矿物为埃洛石。4.如权利要求2所述的混凝土，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液通过brodie法、Staudenmaier法或hummers法制备得到，所述氧化石墨烯分散液的溶剂为水和乙酸乙酯，所述水和乙酸乙酯的体积比为15
‑
20：1。5.如权利要求2所述的混凝土，其特征在于，所述反应器的温度为600
‑
800℃。6.如权利要求1所述的混凝土，其特征在于，所述激发剂包括钾水玻璃和氢氧化钠，所述钾水玻璃和氢氧化钠的质量比为1
‑
3：3

【专利技术属性】
技术研发人员：邓新，段绍伟，李文勇，邹岱珒，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：