[发明专利]一种钢管纤维增强泡沫混凝土组合柱及其制备方法

说明书

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。本发明的有益效果是：1、本发明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。

技术领域

本发明涉及钢管混凝土柱技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

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。

作为本发明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。

本发明的有益效果是：

1、本发明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；