一种自定位块材聚合物单元及构件制造技术

一种自定位块材聚合物单元及构件，包括块材、定位筋和填充聚合物，块材开有孔洞；定位筋穿过孔洞，与块材固定连接；块材之间相互独立或者局部接触；定位筋限制块材的纵向位置，形成对块材的预定位；填充聚合物填充在块材的间隙，并包裹块材。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于建材领域，特别涉及一种自定位块材聚合物单元及构件。

技术介绍

1、在建设工程中，建筑结构、桥梁、隧道经常采用混凝土结构。这需要用到大量的石、砂、水泥材料。据统计，我国建设用石占混凝土质量近1/2，其使用遍及建筑、交通和铁路等众多行业。据测算，现全国每年仅建设用石量约为40多亿吨，是消耗自然资源最大的材料。目前合乎钢筋混凝土结构所要求的天然砂石已经难以满足工程需要，在实际工程中大量使用机制砂和机制石，通常采用振动给料机、颚式破碎机、制砂机、振动筛和胶带传输机等设备对天然石进行加工，把天然石块粉碎成小粒径石子或砂。在这个过程需要消耗较高的电力、运输、人工，而且产生许多粉尘。这对我们资源和环境带来较大的压力。如何在混凝土结构中减少水泥、小粒径砂、石的应用，对我国工程建设和节能环保有着重要意义。

2、我国每年旧有建筑物或构筑物拆除产生废旧混凝土至少2亿吨，其中绝大部分未经任何处理直接弃置填埋，占用、污染了大量土地。在混凝土结构中适当利用旧有混凝土并适当减少水泥、小粒径砂、石的应用，有着重要意义。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种自定位块材聚合物单元及构件，解决了混凝土结构中使用过多水泥、小粒径砂、石的问题，并解决了块材与混凝土协同受力的问题。本技术通过混凝土内置预约束块材，有效减少水泥、小粒径砂、石用量，减少水化热、减少粉尘；通过约束笼提升块材和混凝土的连接和受力，实现预约束块材混凝土的力学性能。本技术具有性能可靠、构造简单、施工快捷、绿色环保等优势。

2、为实现上述目的，本技术采用如下技术方案。

3、一种自定位块材聚合物单元及构件，包括块材、定位筋和填充聚合物，块材开有孔洞；定位筋穿过孔洞，与块材固定连接；块材之间相互独立或者局部接触；定位筋限制块材的纵向位置，形成对块材的预定位；填充聚合物填充在块材的间隙，并包裹块材。

4、优选的，定位筋与块材的固定连接方式为在孔洞处的胶结材料粘接或者在定位筋设置固定件。

5、优选的，定位筋为钢筋或frp筋；定位筋直径不小于4mm；定位筋承担块材的自重；定位筋端部为环形。

6、优选的，沿着定位筋纵向间隔设置有拉结筋；拉结筋与定位筋或块材固定连接。

7、优选的，填充聚合物为水泥浆、水泥砂浆、混凝土。

8、优选的，块材与填充聚合物不发生降低强度或耐久性的化学反应；块材表面为粗糙面；块材的粗糙面与填充聚合物紧密结合。

9、优选的，定位筋有多根，沿着横向间隔布置。

10、优选的，自定位块材有多个；自定位块材之间设置定位件；定位件连接自定位块材。

11、优选的，自定位块材聚合物单元与钢筋或钢构件或frp筋或frp型材或上述材料的组合形成结构构件。

12、与现有技术相比本技术具有以下特点和有益效果。

13、1、通过定位筋有效控制块材的接触方式，块材之间有一定距离或者局部接触，使得聚合物充分填充块材，有效减少质量缺陷，提升施工质量，确保结构安全。

14、2、通过定位筋设置以及降低块材的接触面积，现有块材之间为随机接触，接触面积可能大于50％，采用本技术可使得块材接触面积可以少于块材相邻面积的20％，甚至块材之间有一定距离，使得接触面积为0，提高块材与填充聚合物结合的强度和延性。

15、3、由于块材的天然特性，自定位块材聚合物单元相对于普通混凝土其收缩徐变较小，避免了普通混凝土在大体积施工时容易产生裂缝的缺陷。块材可大大减少水泥的用量，施工过程中减低水化热，对于大体积混凝土，水化热将导致混凝土开裂，导致混凝土抗压等力学性能下降，降低柱、梁等构件的使用年限。

16、4、施工工艺简单，施工现场只需控制混凝土的填充量或连接，操作简单，设备用量少，现场质量易于控制。自定位块材聚合物单元构件可全部或部分在工厂预制或现场施工，施工效率高，工期短。

17、5、自定位块材聚合物单元采用块材做原料，相对于人工机制砂石，减少了块材的破碎及可以有效减少制作粗骨料的能耗、减少环境污染减少相应的粉尘和噪音。

18、6、自定位块材聚合物单元采用混凝土块或钢筋混凝土块做原料，可以重复再利用废旧混凝土。

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【技术保护点】

1.一种自定位块材聚合物单元，包括块材(1)、定位筋(2)和填充聚合物(3)，其特征在于：所述块材(1)开有孔洞(4)；所述定位筋(2)穿过孔洞(4)，与块材(1)固定连接；所述块材(1)之间相互独立或者局部接触；所述定位筋(2)限制块材(1)的纵向位置，形成对块材(1)的预定位；所述填充聚合物(3)填充在所述块材(1)的间隙，并包裹块材(1)。

2.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：定位筋(2)与块材(1)的固定连接方式为在孔洞处的胶结材料粘接或者在定位筋(2)设置固定件。

3.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：所述定位筋(2)为钢筋或FRP筋；定位筋直径不小于4mm；定位筋承担块材的自重；所述定位筋(2)端部为环形。

4.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：沿着定位筋(2)纵向间隔设置有拉结筋(5)；所述拉结筋(5)与定位筋(2)或块材(1)固定连接。

5.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：所述填充聚合物(3)为水泥浆、水泥砂浆、混凝土。

6.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：所述块材(1)与所述填充聚合物(3)不发生降低强度或耐久性的化学反应；所述块材(1)表面为粗糙面；所述块材(1)的粗糙面与所述填充聚合物(3)紧密结合。

7.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：所述定位筋(2)有多根，沿着横向间隔布置。

8.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：所述自定位块材(1)有多个；所述自定位块材(1)之间设置定位件(6)；所述定位件(6)连接自定位块材(1)。

9.一种自定位块材聚合物构件，其特征在于：由权利要求1-7中任意一项所述的自定位块材聚合物单元与钢筋或钢构件或FRP筋或FRP型材或上述材料的组合形成结构构件。

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【技术特征摘要】

1.一种自定位块材聚合物单元，包括块材(1)、定位筋(2)和填充聚合物(3)，其特征在于：所述块材(1)开有孔洞(4)；所述定位筋(2)穿过孔洞(4)，与块材(1)固定连接；所述块材(1)之间相互独立或者局部接触；所述定位筋(2)限制块材(1)的纵向位置，形成对块材(1)的预定位；所述填充聚合物(3)填充在所述块材(1)的间隙，并包裹块材(1)。

2.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：定位筋(2)与块材(1)的固定连接方式为在孔洞处的胶结材料粘接或者在定位筋(2)设置固定件。

3.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：所述定位筋(2)为钢筋或frp筋；定位筋直径不小于4mm；定位筋承担块材的自重；所述定位筋(2)端部为环形。

4.根据权利要求1所述的自定位块材聚合物单元，其特征在于：沿着定位筋(2)纵向间隔设置有拉结筋(5)；所述拉结筋(5)与定位筋(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚攀峰，
申请(专利权)人：姚攀峰，
类型：新型
国别省市：