专利名称：再生混凝土叠合柱及其实现方法
技术领域：
本发明属于建筑工程领域，涉及再生混凝土叠合柱结构。
背景技术：
目前情况下，全国每年从旧建筑物上拆下来的建筑垃圾中的废混凝土就有1360万t，加 上每年新建房屋产生4000万t的建筑垃圾所产生的废混凝土，其巨大处理费用和由此引发的 环境问题也十分突出。为了最大限度的减少对自然资源的开采，必须最大限度的增加对建筑垃 圾再生利用。因此建筑垃圾的处理及应用技术的研究和应用推广势在必行。然而目前由于再 生骨料的内在损伤和由于其表面吸附了一层老砂浆而导致的吸水率大，致使其所配成的再生 混凝土的强度、收縮性能及耐久性能等较普通混凝土差，极大地限制了其使用范围。为了推 广再生混凝土的利用，通过分析柱截面的受力特性，发明了一种再生混凝土叠合柱形式，能 对废弃混凝土柱进行直接或间接再利用。
发明内容
本发明的目的在于针对废弃混凝土再生利用工序多、成本高的缺陷，提供一种再生混凝 土叠合柱及其实现方法，其结构简单，易于施工，还能进行废物利用，极大的节约成本。 为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是
一种再生混凝土叠合柱，其包括废弃混凝土制成的芯柱，芯柱外围设有外围混凝土柱。 所述的芯柱与外围混凝土柱中心对中。
所述的芯柱截面的长宽尺寸与叠合柱截面长宽尺寸的比值在1/2-2/3之间。 所述的芯柱及外围混凝土柱分别为圆形或者方形。
所述再生混凝土叠合柱的实现方法为在废弃混凝土制成芯柱的外围浇注外围混凝土柱。 所述的芯柱为废弃混凝土柱或者再生混凝土柱。
所述的废弃混凝土柱为一整个混凝土柱或者是由多个混凝土短柱拼接而成的，表面打磨 粗糙，且强度等级达到C20或C20以上。
所述的多个混凝土短柱，其在拼接时将柱内钢筋凿出进行对接焊或者套管连接，并在外
3围浇注混凝土成型。
所述的再生混凝土柱采用再生混凝土按照《混凝土结构设计规范》浇注制得。 所述的外围混凝土柱按《混凝土结构设计规范》浇注，其混凝土强度等级比芯柱高一个 等级。
一类再生混凝土叠合柱，其结构包括 一内部从建筑物上拆除下来的废弃混凝土柱，其 中对其表面进行处理，去除表面抹灰，通过打磨使其表面粗糙。在工厂进行集中处理时可以 采用凿面机，能够确保达到去除浆皮、增加二次浇筑之间的粘结力，达到表面粗糙的目的。 当设备不是很齐全时，可以由工人用钢钎、手锤，在混凝土表面一锤一凿，凿出大小不一的 凹坑，使之表面粗糙，或者采用拉毛的技术。对于拆除下来的废弃混凝土柱可以采用回弹法 确定其强度，根据检测的结果来确定其是否能再利用(一般要求废弃混凝土柱的强度等级达 到C20或C20以上)。 一外部现浇普通混凝土外围柱，其中普通混凝土内配有钢筋。本发明 的创新在于在常规混凝土柱的中心部分采用建筑物中拆除下来的废弃混凝土柱，这样既避 免了废弃混凝土需要破碎加工的一系列工序，又能保证柱的轴心抗压承载力、抗弯承载力及 抗震性能。与普通混凝土柱相比降低造价，节省材料，縮短工期，并保护环境。
另一类再生混凝土叠合柱，其结构包括 一内部预制再生混凝土芯柱，再生混凝土芯柱 采用再生混凝土浇注而成，其再生粗骨料替代率为100%,配合比设计参照现有技术。其中再 生混凝土芯柱表面不进行处理，自然粗糙，内部配有一定量的钢筋以保证其在运输和吊装过 程中不发生破坏。 一外部现浇普通混凝土外围柱，其中普通混凝土内配有钢筋。本发明的创 新在于将再生混凝土预制成芯柱，提高了施工速度，解决了再生混凝土的耐久性问题。
如上所述再生混凝土叠合柱，其中外围混凝土柱所采用的混凝土强度等级要比芯柱高一
个等级(10MPa)。
上述的外围柱子纵向钢筋和复合箍筋的选用与常规的混凝土柱相同。外围柱纵筋和外围
柱柱箍筋采用HRB400和HRB335级钢筋，具体力学参数见《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)。
本发明再生混凝土叠合柱的截面考虑为圆形和方形。
本发明的芯柱截面可以是圆形或方形(包括正方形或菱形)截面，芯柱截面的长宽尺寸 (如果是圆柱时则为半径，方柱时则为边长)与柱截面长宽尺寸的比值在1/2-2/3之间。采用 工厂表面处理的废弃混凝土芯柱质量容易控制，且受力性能好，能更好地与外围混凝土柱共 同作用，能提高其抗压承载力及抗震性能。
4由于采用了上述方案，本发明具有以下特点芯柱采用废弃混凝土柱或预制再生混凝土 柱，对建筑废弃物进行了再利用，并减少了再生混凝土利用中间的一系列工序；外围混凝土 柱部分改善了芯柱部分的耐久性能；芯柱部分原来配有的钢筋及箍筋提高了叠合柱的抗震性 能；外围混凝土保护层开裂、剥落后，周边钢筋和混凝土的粘结削弱，而芯柱钢筋和混凝土 之间仍有良好的粘结；核心钢筋不会发生压曲；即使外围混凝土破坏，配有钢筋的芯柱仍能 抵抗竖向荷载和一定的水平荷载，防止大震下结构倒塌。直接采用废弃混凝土柱作为叠合柱 的芯柱，使节点区钢筋混凝土梁柱配筋构造处理简单，大大方便施工。
图1为本发明实施例叠合圆柱截面(芯柱为圆柱)形式示意图。
图2为本发明实施例叠合圆柱截面(芯柱为方柱)形式示意图。
图3为本发明实施例叠合方柱截面(芯柱为方柱)形式示意图。
图4为本发明实施例叠合方柱截面(芯柱为圆柱)形式示意图。
图5为本发明实施例叠合方柱截面(芯柱为菱形柱)形式示意图。 图6为混凝土梁柱的节点示意图。
具体实施例方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
芯柱1采用废弃混凝土柱时废弃混凝土柱表面处理可以采用工厂集中处理或现场处理， 去除表面抹灰，并打磨使其表面粗糙，然后吊装；芯柱1进行对中后，再进行绑扎外围混凝 土柱2的钢筋，包括柱子纵筋3及箍筋4，梁柱中的钢筋互相贯通，最后支护模板，浇筑外 围混凝土，应保证外围混凝土柱2与芯柱1几何对中。如果采用多个废弃混凝土短柱拼接时，
应将短柱中的钢筋凿出，使用对接焊或套管连接，再在外围浇注普通混凝土成型。
芯柱1采用预制再生混凝土柱时预制芯柱1的再生混凝土的配合比通过针对特定的情 况设计而得，配合比设计参照现有的再生混凝土技术。预制再生混凝土芯柱1配有一定量(不 少于现行规范规定的最小配筋率)的钢筋以保证其在运输和吊装过程中不发生破坏；预制再 生混凝土芯柱1的表面不进行抹平等处理，使其自然粗糙，并在自然环境下养护28天后才能 出厂；运输到施工工地后，其加工过程如同芯柱1采用废弃混凝土柱一样，现场支护用来浇 注外围混凝土的模板，并固定好受力钢筋，外围混凝土柱2与芯柱1对中。
再生混凝土柱的外围混凝土浇注时采用的柱子箍筋4，柱子纵筋3的直径以及间距均按现有《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。其选用与常规混凝土柱钢筋的选用方法一 致；外围混凝土柱的纵筋3和箍筋4分别采用HRB400和HRB335级钢筋，其具体技术参数 参照现有《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。外围混凝土柱2采用普通混凝土浇筑， 强度等级为C30 C50。
本发明的再生混凝土叠合柱结构外层结构(包括柱子纵筋部分和柱子箍筋部分的结构) 与常规混凝土柱结构相同，本发明中柱子箍筋根据实际需要还可以采用其它形状的箍筋形式。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉 本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应 用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技 术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种再生混凝土叠合柱，其包括废弃混凝土制成的芯柱，其特征在于芯柱外围设有外围混凝土柱。
2、 如权利要求1所述的再生混凝土叠合柱，其特征在于所述的芯柱与外围混凝土柱中 心对中。
3、 如权利要求1所述的再生混凝土叠合柱，其特征在于所述的芯柱截面的长宽尺寸与叠合柱截面长宽尺寸的比值在1/2-2/3之间。
4、 如权利要求1所述的再生混凝土叠合柱，其特征在于所述的芯柱及外围混凝土柱分 别为圆形或者方形。
5、 如权利要求1所述的再生混凝土叠合柱的实现方法，其特征在于在废弃混凝土制成 的芯柱的外围浇注外围混凝土柱。
6、 如权利要求5所述的再生混凝土叠合柱的实现方法，其特征在于所述的芯柱为废弃 混凝土柱或者再生混凝土柱。
7、 如权利要求6所述的再生混凝土叠合柱的实现方法，其特征在于所述的废弃混凝土 柱为一整个混凝土柱或者是由多个混凝土短柱拼接而成的，表面打磨粗糙，且强度等级达到C20或C20以上。
8、 如权利要求7所述的再生混凝土叠合柱的实现方法，其特征在于所述的多个混凝土 短柱，其在拼接时将柱内钢筋凿出进行对接焊或者套管连接，并在外围浇注混凝土成型。
9、 如权利要求6所述的再生混凝土叠合柱的实现方法，其特征在于所述的再生混凝土柱采用再生混凝土按照《混凝土结构设计规范》浇注制得。
10、 如权利要求5所述的再生混凝土叠合柱的实现方法，其特征在于所述的外围混凝土柱按《混凝土结构设计规范》浇注，其混凝土强度等级比芯柱高一个等级。
全文摘要
一种再生混凝土叠合柱及其实现方法，叠合柱采用新的截面形状，其结构包括内部预制再生混凝土芯柱或从建筑物中拆除下来的废弃混凝土柱(包括圆柱和方柱)，其中再生混凝土芯柱表面不进行处理、自然粗糙，内部配有一定量的钢筋以保证其在运输和吊装过程中不发生破坏，废弃混凝土柱表面应进行表面处理，去除表面抹灰，通过打磨使其表面粗糙。还包括外部现浇普通混凝土外围柱，其中普通混凝土内配有钢筋。本发明改善了再生混凝土的耐久性能及整个再生混凝土柱的受力性能等，具有良好的市场前景，可以加快推广再生混凝土和废弃混凝土的推广应用。
文档编号E04C3/34GK101487333SQ20091004615
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者宋声彬, 朱彬荣, 肖建庄, 董雪平 申请人:江苏南通二建集团有限公司;同济大学