【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及结构工程领域，具体为一种钢桁架-混凝土组合梁。
技术介绍
1、钢桁架与混凝土预制板结合形成组合结构，能取得快速施工、预制装配的优势，但由于混凝土浇注后，混凝土预制板与钢桁架是直接接触的，由于混凝土自身的收缩变形(主要是自收缩、温度收缩)，混凝土预制板与钢桁架以及内部钢筋之间界面结合不良，极易产生严重的脱空、脱黏问题，这直接影响到构筑物的承载力和混凝土的复合弹性模量，从而影响到构筑物的安全性及能否正常工作，虽然加入膨胀剂可以一定程度上抵消混凝土的收缩，但是现有膨胀剂的膨胀速度与混凝土的强度发展和收缩速率往往难以匹配，导致使用效果并不理想。
技术实现思路
1、专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提出了一种钢桁架-混凝土组合梁。
2、所采用的技术方案如下：
3、一种钢桁架-混凝土组合梁，包括钢桁架和混凝土预制板，所述混凝土预制板由混凝土和钢筋一体浇筑而成；
4、以重量份数计，所述混凝土由以下原料制备而成：
5、水泥700-800份、碎石200-400份、砂600-800份、粉煤灰100-150份、钢纤维80-120份、膨胀剂50-80份、早强剂1-5份、聚羧酸减水剂10-15份、水180-220份；
6、所述膨胀剂的制备原料包括铁尾矿砂、碳酸钙、煤矸石和磷石膏。
7、进一步地，所述铁尾矿砂、碳酸钙、煤矸石和磷石膏的质量比为15-30：40-60：15-30：5-10。
8、进一步地，所
9、进一步地，所述疏水型聚离子液体为聚1-乙烯基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-丙基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐、聚1-乙烯基-3-丙基咪唑四氟硼酸盐、聚1-乙烯基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐中的任意一种或两种以上组合。
10、进一步地，所述膨胀剂的制备方法如下：
11、将铁尾矿砂、碳酸钙、煤矸石和磷石膏混合球磨后干燥，过200目筛网后压片，再在1200-1400℃下烧结1-3h，将烧好的片材粉碎得到芯材，将芯材搅拌分散于dmf中并通氮气保护，再加入二乙烯基苯、离子液体单体及自由基引发剂，搅拌均匀后在50-70℃水浴条件下搅拌反应24-48h，反应结束后收集产物干燥即可。
12、进一步地，所述铁尾矿砂预先经过有机酸活化。
13、进一步地，所述有机酸为柠檬酸、草酸、苹果酸中的任意一种或两种以上组合。
14、进一步地，所述有机酸活化的方法如下：
15、将有机酸配置成溶液，再将铁尾矿砂加入，加热蒸干水分后收集固体放入烘箱中在40-80℃下保温10-20h，取出用清水洗涤至中性，干燥后升温至600-800℃煅烧1-5h即可。
16、进一步地，所述早强剂为醇胺类早强剂。
17、进一步地，所述钢桁架包括两个上弦杆与一个下弦杆，两个上弦杆的两端通过横杆连接，所述上弦杆与下弦杆之间通过两端的直腹板和中部的斜腹板连接，所述上弦杆与混凝土预制板通过铆钉连接固定。
18、本专利技术的有益效果：
19、本专利技术提供了一种钢桁架-混凝土组合梁，包括钢桁架和混凝土预制板，混凝土预制板由混凝土和钢筋一体浇筑而成，混凝土具有优异的抗压强度，而且具有较低的自收缩率，而且在养护过程体积变化较小，不会因为混凝土自身的收缩变形过大导致混凝土预制板与钢桁架以及内部钢筋之间界面结合情况异常，影响承载力；
20、铁尾矿砂的化学成分中含有fe2o3、sio2、so2、al2o3等是制备膨胀剂的常用成分，能够为c2(a,f)等的生成提供al、si、ca、s等组分，碳酸钙、煤矸石和磷石膏则加入则可以弥补cao、al2o3、caso4含量的不足，并变废为宝，消耗固体废渣煤矸石和磷石膏，膨胀剂在与硅酸盐水泥混合水化反应时生成钙矾石发生体积膨胀，抵消混凝土的体积收缩，补偿混凝土的收缩和开裂，提高力学性能；
21、有机酸活化处理铁尾矿砂，可以促使铁尾矿砂中si和al的溶出，破坏了铁尾矿砂微观结构，使其与碳酸钙、煤矸石和磷石膏的混合烧结反应的更加充分，促进c2(a,f)等矿物的生成，以疏水型聚离子液体为璧材，与混凝土中so42-、co32-、ci-等阴离子与疏水型聚离子液体的阴离子交换后可使璧材由疏水性转变为亲水性，逐渐将芯材释出膨胀，通过璧材包覆控制芯材的释出膨胀过程，使得微胶囊结构膨胀剂自膨胀过程与混凝土的收缩过程相配适，使得混凝土具有较小的自收缩率和体积变化效应，避免了膨胀剂膨胀效应的过早减弱甚至消失。
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1.一种钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，包括钢桁架和混凝土预制板，所述混凝土预制板由混凝土和钢筋一体浇筑而成；
2.如权利要求1所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述铁尾矿砂、碳酸钙、煤矸石和磷石膏的质量比为15-30：40-60：15-30：5-10。
3.如权利要求2所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述膨胀剂为微胶囊结构，所述微胶囊结构的璧材为疏水型聚离子液体。
4.如权利要求3所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述疏水型聚离子液体为聚1-乙烯基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-丙基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐、聚1-乙烯基-3-丙基咪唑四氟硼酸盐、聚1-乙烯基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐中的任意一种或两种以上组合。
5.如权利要求4所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述膨胀剂的制备方法如下：
6.如权利要求5所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述铁尾矿砂预先经过有机酸活化。
7.如权利要求6所述的钢桁架
8.如权利要求5所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述有机酸活化的方法如下：
9.如权利要求1所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述早强剂为醇胺类早强剂。
10.如权利要求1所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述钢桁架包括两个上弦杆与一个下弦杆，两个上弦杆的两端通过横杆连接，所述上弦杆与下弦杆之间通过两端的直腹板和中部的斜腹板连接，所述上弦杆与混凝土预制板通过铆钉连接固定。
...【技术特征摘要】
1.一种钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，包括钢桁架和混凝土预制板，所述混凝土预制板由混凝土和钢筋一体浇筑而成；
2.如权利要求1所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述铁尾矿砂、碳酸钙、煤矸石和磷石膏的质量比为15-30：40-60：15-30：5-10。
3.如权利要求2所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述膨胀剂为微胶囊结构，所述微胶囊结构的璧材为疏水型聚离子液体。
4.如权利要求3所述的钢桁架-混凝土组合梁，其特征在于，所述疏水型聚离子液体为聚1-乙烯基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-丙基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐、聚1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐、聚1-乙烯基-3-丙基咪唑四氟硼酸盐、聚1-乙烯基-3-丁基咪唑四氟硼酸盐中的任意一种或两种以上组合。
【专利技术属性】
技术研发人员：龚泽权，段绍伟，罗群，兰宇晖，杨玲嘉，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：
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