【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种约束管填充竹骨料结构，应用于各类建筑的柱型结构，属于土木建筑结构。
技术介绍
1、竹子因其环保、可持续性、易于回收利用等优点，成为一种令人关注且有前途的建筑材料。竹子不仅每年生长的速度快，3-5年内即可以收获；从建筑的角度来看，竹子易于加工并且能够满足建筑的安全性要求，而且其质量较轻、收缩率低、弹性模量高、径向抗拉强度高。相对于其他常见的建设原料，如木材、木基复合材料、钢筋和混凝土等，竹材比强度较高；竹子的纹理和中空结构特点使其具有良好的保温性能；竹子的热传导系数很小，大大低于砖、石头、混凝土和其他材料；竹子是一种轻质材料，在建造过程中节省了成本，并通过减少大规模机械的使用最大化了当地劳动力。因此竹子被认为是一种可持续材料，可以作为钢材和混凝土等不可再生和污染材料的具有竞争力和环保的替代品。
2、然而，天然原竹存在各向异性、尺寸不均、容易开裂、耐久性差等缺陷，将原竹直接运用到竹结构中无法满足现代建筑结构对材料力学性能的基本要求，故通过现有加工工艺将竹材制成具有力学性能稳定的规格复合材料，以解决上述矛盾，为此，多种力学性能优异的竹质工程材料相继被开发。然而，工程竹材构件仍存在截面刚度低、承载力与跨越能力不足等问题，为此，研究人员提出了多种增强型竹构件构造形式，包括配筋竹构件、工字型竹构件、frp增强竹构件、竹-混凝土组合构件、竹-金属组合构件等。相对钢筋混凝土结构，现代竹结构重量轻，变形性能好，韧性好，在地震作用中受到地震作用的影响小并能有效吸收能量。
3、针对以上研究背景，研究者也在不断
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种约束管填充竹骨料结构，该结构以可再生可持续的竹材剖切成新型竹骨料并浸泡胶黏剂，然后通过热压法或冷压法实现竹骨料取代混凝土作为建筑原材料填充于约束管材，不仅节省混凝土用量、成本低、绿色环保、提高了竹材的利用率，且此结构自重轻、保温性能好、变形性能好、承载能力较强、刚度好、延性好、抗震性能优良、耐腐蚀性能好。
2、本专利技术的技术方案为：一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于，包括约束管、竹骨料和胶黏剂，约束管的腔体内部为空心，竹骨料为原竹剖切成的长径比为1～3、尺寸为2mm～30mm的块状颗粒，将竹骨料提前预浸泡胶黏剂，再将浸渍胶黏剂的竹骨料经加压处理后密实填充于约束管的腔体，密实填充的竹骨料与约束管的顶面齐平，加压处理采用热压法或冷压法中的一种；采用热压法时，热压温度为100℃～200℃，热压压力为0.1mpa～5.0mpa，热压时间为0.1～1.5min/mm，热压过程保持压力不变，浸渍胶黏剂的竹骨料在热压过程固化成型与约束管填充为一体；采用冷压法时，冷压温度为10℃～60℃，冷压压力为0.5mpa～6.0mpa，冷压时间为0.1～2.0min/mm，冷压后浸渍胶黏剂的竹骨料与约束管销接固定为整体，再经100℃～200℃高温养护固化，浸渍胶黏剂的竹骨料固化成型与约束管填充为一体；浸渍竹骨料的胶黏剂为环氧树脂、环氧砂浆、酚醛树脂、聚乙烯树脂、糠醇树脂的一种，浸胶时间为10min～30min。
3、所述的竹骨料的含水率为6％～12％。
4、所述的竹骨料的形状为立方体、长方体、多边体、球体的一种。
5、所述的约束管的材质为普通碳钢管、不锈钢管、镀锌钢管、铝管、铜管、塑料管、复合材料管、竹管的一种。
6、所述的约束管的表面设置有环向波纹，其沿着纵向间隔分布。
7、所述的约束管的截面形状为圆形、椭圆形、矩形、倒角矩形或边数大于4的多边形的一种，倒角矩形的倒角半径r大于等于25mm。
8、所述的约束管为单层管、多层管的一种。
9、所述的约束管的壁厚为1mm～20mm，高径比为2～15。
10、所述的竹骨料的间隙中添加木块、椰壳、秸秆、稻草的一种或多种，共同填充于约束管的空腔内。
11、所述的竹骨料的间隙中添加胶凝材料、细骨料、无机粗骨料、外加剂；胶凝材料为普通水泥、硅酸盐水泥、镁酸盐水泥、铝酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥的一种；细骨料为天然砂、人工砂的一种，粒径小于4.75mm；无机粗骨料为碎石、卵石、陶粒中的一种，公称粒级为5mm～40mm；外加剂为减水剂、早强剂、缓凝剂、引气剂、增稠剂的一种；胶凝材料、细骨料、无机粗骨料、外加剂通过加水搅拌与竹骨料固化为一体填充于约束管的空腔内。
12、本专利技术优点显著，具有以下有益效果：
13、(1)以来源于自然、可再生可持续的竹材取代混凝土填充约束，绿色环保，大幅提升了竹材的利用率，符合我国大力推行绿色建筑、可持续建筑材料的国情，也符合“资源节约型”“环境友好型”的国家政策要求。
14、(2)竹骨料相比于钢材和混凝土，自重轻、比强度高、热传导系数小，将其浸泡胶黏剂并填充于约束管材内部形成的结构保温性能好、自重轻、变形性能好、承载能力较强、刚度好、延性好、抗震性能优良、耐腐蚀性能好。
15、(3)竹骨料为轻质材料，成本低廉、易于加工，将其作为建筑材料用于建造过程中节省了成本，降低了结构自重。
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1.一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于，包括约束管(1)、竹骨料(2)和胶黏剂，约束管(1)的腔体内部为空心，竹骨料(2)为原竹剖切成的长径比为1～3、尺寸为2mm～30mm的块状颗粒，将竹骨料(2)提前预浸泡胶黏剂，再将浸渍胶黏剂的竹骨料(2)经加压处理后密实填充于约束管(1)的腔体，密实填充的竹骨料(2)与约束管(1)的顶面齐平，加压处理采用热压法或冷压法中的一种；采用热压法时，热压温度为100℃～200℃，热压压力为0.1MPa～5.0MPa，热压时间为0.1～1.5min/mm，热压过程保持压力不变，浸渍胶黏剂的竹骨料在热压过程固化成型与约束管填充为一体；采用冷压法时，冷压温度为10℃～60℃，冷压压力为0.5MPa～6.0MPa，冷压时间为0.1～2.0min/mm，冷压后浸渍胶黏剂的竹骨料与约束管(1)销接固定为整体，再经100℃～200℃高温养护固化，浸渍胶黏剂的竹骨料固化成型与约束管填充为一体；浸渍竹骨料(2)的胶黏剂为环氧树脂、环氧砂浆、酚醛树脂、聚乙烯树脂、糠醇树脂的一种，浸胶时间为10min～30min。
2.如权利要求1所述的一种约束管填充竹
3.如权利要求1所述的一种竹骨料混凝土结构，其特征在于所述的竹骨料(2)的形状为立方体、长方体、多边体、球体的一种。
4.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的约束管(1)的材质为普通碳钢管、不锈钢管、镀锌钢管、铝管、铜管、塑料管、复合材料管、竹管的一种。
5.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的约束管(1)的表面设置有环向波纹，其沿着纵向间隔分布。
6.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的约束管(1)的截面形状为圆形、椭圆形、矩形、倒角矩形或边数大于4的多边形的一种，倒角矩形的倒角半径R大于等于25mm。
7.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的约束管(1)为单层管、多层管的一种。
8.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的约束管(1)的壁厚为1mm～20mm，高径比为2～15。
9.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的竹骨料(2)的间隙中添加木块、椰壳、秸秆、稻草的一种或多种，共同填充于约束管(1)的空腔内。
10.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的竹骨料(2)的间隙中添加胶凝材料、细骨料、无机粗骨料、外加剂；胶凝材料为普通水泥、硅酸盐水泥、镁酸盐水泥、铝酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥的一种；细骨料为天然砂、人工砂的一种，粒径小于4.75mm；无机粗骨料为碎石、卵石、陶粒中的一种，公称粒级为5mm～40mm；外加剂为减水剂、早强剂、缓凝剂、引气剂、增稠剂的一种；胶凝材料、细骨料、无机粗骨料、外加剂通过加水搅拌与竹骨料(2)固化为一体填充于约束管(1)的空腔内。
...【技术特征摘要】
1.一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于，包括约束管(1)、竹骨料(2)和胶黏剂，约束管(1)的腔体内部为空心，竹骨料(2)为原竹剖切成的长径比为1～3、尺寸为2mm～30mm的块状颗粒，将竹骨料(2)提前预浸泡胶黏剂，再将浸渍胶黏剂的竹骨料(2)经加压处理后密实填充于约束管(1)的腔体，密实填充的竹骨料(2)与约束管(1)的顶面齐平，加压处理采用热压法或冷压法中的一种；采用热压法时，热压温度为100℃～200℃，热压压力为0.1mpa～5.0mpa，热压时间为0.1～1.5min/mm，热压过程保持压力不变，浸渍胶黏剂的竹骨料在热压过程固化成型与约束管填充为一体；采用冷压法时，冷压温度为10℃～60℃，冷压压力为0.5mpa～6.0mpa，冷压时间为0.1～2.0min/mm，冷压后浸渍胶黏剂的竹骨料与约束管(1)销接固定为整体，再经100℃～200℃高温养护固化，浸渍胶黏剂的竹骨料固化成型与约束管填充为一体；浸渍竹骨料(2)的胶黏剂为环氧树脂、环氧砂浆、酚醛树脂、聚乙烯树脂、糠醇树脂的一种，浸胶时间为10min～30min。
2.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的竹骨料(2)的含水率为6％～12％。
3.如权利要求1所述的一种竹骨料混凝土结构，其特征在于所述的竹骨料(2)的形状为立方体、长方体、多边体、球体的一种。
4.如权利要求1所述的一种约束管填充竹骨料结构，其特征在于所述的约束管(1)的材质为普通碳钢管、不锈钢...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏洋，王高飞，林煜，丁明珉，陈佳炜，黄林杰，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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