【技术领域】
本发明涉及土木工程领域，具体涉及一种钢筋混凝土组合柱及其施工方法。
背景技术：
目前应用于混凝土组合柱中的预制管材有pvc管、纤维增强复合材料管、钢管、或是以上两者结合的复合管。这些预制管可以起到三个作用：一是充当浇筑混凝土时的模板；二是对其内部核心混凝土提供约束作用；三是，为组合混凝土柱提供抗弯和抗剪强度。然而钢管混凝土组合柱容易受到腐蚀，pvc或纤维增强复合材料虽然耐腐蚀，但暴露在热环境(火灾)中以及之后其力学性能会下降，且由pvc或纤维增强复合材料制作的管壁薄使得它们的横向刚度不够，在浇筑混凝土成型过程中特别是在柱脚位置截面容易发生变形而导致实际截面尺寸大于设计尺寸。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种钢筋混凝土组合柱，其内部核心混凝土呈三向受压状态，从而提高了混凝土柱的承载性能和延性性能，其抗震性能也显著增强，同时包裹的改进型混凝土帆布能够提高组合柱的耐高温性。
本发明是这样实现上述问题之一的：
一种钢筋混凝土组合柱，包括混凝土帆布层、纤维增强材料布层及pvc管，所述混凝土帆布层缠绕在纤维增强材料布层外部，所述pvc管外部套设在纤维增强材料布层内部，所述pvc管内部浇筑有混凝土柱芯，所述混凝土柱芯内埋设有复数纵向受力筋以及横向箍筋。
进一步地，所述混凝土帆布层包括帆布、水泥粉以及短纤维；所述帆布为三维织物布，所述水泥粉和短纤维均匀分布在在所述帆布的三维结构内。
进一步地，所述短纤维为钢纤维、玄武岩纤维、碳纤维或玻璃纤维。
进一步地，所述短纤维的重量为水泥粉重量的2％-3％。
进一步地，所述纤维增强材料布层的材质为玻璃纤维布、玄武岩纤维布或者碳纤维布。
进一步地，所述纤维增强材料布层是由单向纤维布或双向纤维布制作而成。
进一步地，所述纵向受力筋为钢筋、玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋或者碳纤维筋。
本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种钢筋混凝土组合柱的施工方法，其制备的产品内部核心混凝土呈三向受压状态，从而提高了混凝土柱的承载性能和延性性能，其抗震性能也显著增强，同时包裹的改进型混凝土帆布能够提高组合柱的耐高温性。
本发明是这样实现上述问题之二的：
一种钢筋混凝土组合柱的施工方法，按以下步骤进行：
(1)预制组合柱的复合材料管：在pvc管的外侧缠绕包裹1-3层纤维增强材料布，然后在纤维增强材料布外侧继续包裹1-3层混凝土帆布；
(2)配筋：布置一定数量的纵向受力钢筋，然后设置多根横向箍筋同时圈住多根纵向受力钢筋，置于pvc管内；
(3)浇筑：往pvc管内浇筑混凝土，即得钢筋混凝土组合柱。
进一步地，所述混凝土帆布包括帆布、水泥粉以及短纤维；
所述帆布为三维织物布，所述水泥粉和短纤维均匀分布在在所述帆布的三维结构内；
所述短纤维为钢纤维、玄武岩纤维、碳纤维或玻璃纤维；
所述短纤维的重量为水泥粉重量的2％-3％。
进一步地，所述纤维增强材料布的材质为玻璃纤维布、玄武岩纤维布或者碳纤维布；所述纤维增强材料布是由单向纤维布或双向纤维布制作而成；
所述纵向受力筋为钢筋、玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋或者碳纤维筋。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
该组合柱以改进的混凝土帆布(cc)、纤维增强材料布(frp)及pvc管制作成的cc-frp-pvc复合材料管作为混凝土浇筑的模板，由于cc-frp-pvc复合材料管使内部核心混凝土呈三向受压状态而提高管内混凝土强度，从而提高了混凝土柱的承载性能和延性性能，其抗震性能也显著增强。即pvc管可作为浇筑内部核心混凝土的模板，外包的纤维增强材料布可以对内部核心混凝土及pvc管提供环向约束强度，而掺有短纤维增强材料的改进型混凝土帆布管在纤维增强材料布管的外侧可以为内部pvc及纤维布管提供足够的刚度，同时还能使内部的pvc及纤维布管抵抗高温作用。此外，通过掺入短纤维增强材料改进现有的混凝土帆布，以提高混凝土帆布的耐久性和延性性能，进而提高本发明组合柱的耐久性，从而使得本发明组合柱在高温、海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下具有很好的适应性。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种钢筋混凝土组合柱的结构示意图。
【具体实施方式】
参阅图1，本发明涉及一种钢筋混凝土组合柱，包括混凝土帆布层1、纤维增强材料布层2及pvc管3，所述混凝土帆布层1缠绕在纤维增强材料布层2外部，所述pvc管3外部套设在纤维增强材料布层2内部，所述pvc管3内部浇筑有混凝土柱芯4，所述混凝土柱芯4内埋设有复数纵向受力筋5以及横向箍筋6。
所述混凝土帆布层1包括帆布、水泥粉以及短纤维；所述帆布为三维织物布，所述水泥粉和短纤维均匀分布在在所述帆布的三维结构内。
所述短纤维为钢纤维、玄武岩纤维、碳纤维或玻璃纤维。
所述短纤维的重量为水泥粉重量的2％-3％。
所述纤维增强材料布层2的材质为玻璃纤维布、玄武岩纤维布或者碳纤维布。
所述纤维增强材料布层2是由单向纤维布或双向纤维布制作而成。
所述纵向受力筋5为钢筋、玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋或者碳纤维筋。
本发明还涉及上述一种钢筋混凝土组合柱的施工方法，按以下步骤进行：
(1)预制组合柱的复合材料管：在pvc管3的外侧缠绕包裹1-3层纤维增强材料布层2，然后在纤维增强材料布层2外侧继续包裹1-3层混凝土帆布层1；
(2)配筋：布置一定数量的纵向受力钢筋5，然后设置多根横向箍筋6同时圈住多根纵向受力钢筋5，置于pvc管3内；
(3)浇筑：往pvc管3内浇筑混凝土，即得钢筋混凝土组合柱。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例
一种钢筋混凝土组合柱，按以下步骤进行施工制备：
(1)预制cc-frp-pvc复合材料管：首先根据设计要求选取pvc管的尺寸；随后对pvc管的外表面进行清洗干净后刷上环氧树脂胶，缠绕第一层纤维增强材料布(frp)，继续在第一层纤维增强材料布表面刷环氧树脂胶，缠绕第二层纤维增强材料布，重复前面的操作继续缠绕纤维增强材料布，纤维增强材料布的层数根据设计而定(一般1-3层)，其缠绕高度和pvc管的高度一致；最后，等待纤维增强材料布上的环氧树脂胶形成强度后，将第一层灌满水泥粉和短纤维的混凝土帆布(cc)包裹在纤维增强材料布的表面，然后喷水使其硬化，然后再重复第一层的操作形成第二层的混凝土帆布，混凝土帆布的层数根据设计而定(一般1-3层)，其缠绕高度和pvc管的高度一致最终制成cc-frp-pvc复合材料管；
(2)配筋：根据设计要求布置一定数量的纵向受力钢筋，然后设置多根箍筋同时圈住多根纵向受力钢筋，以形成钢筋笼，将该钢筋笼置于pvc管内部；
(3)浇筑：往pvc管内浇筑混凝土，将步骤(2)的钢筋笼埋设在混凝土内。
本发明钢筋混凝土组合柱与已有技术相比，具有以下优点：(1)基于cc-frp-pvc复合材料管对内部核心混凝土的约束作用，相同竖向荷载作用下可以减少截面尺寸，较好地解决钢筋混凝土结构自重大、承载力低的缺点；(2)很好地提高钢筋混凝土柱的延性性能，保证柱在强震作用下仍能正常使用；(3)cc-frp-pvc复合材料管中材料的相互配合，混凝土帆布可解决frp管或pvc管钢筋混凝土柱耐火性差和横向刚度低的缺点，同时由于frp和pvc管对内部核心混凝土的保护作用，也解决了传统钢筋混凝土结构耐久性差的缺点，在沿海、腐蚀地区的桥梁、建筑以及地下桩等领域具有广阔的应用前景和发展空间。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
1.一种钢筋混凝土组合柱，其特征在于：包括混凝土帆布层、纤维增强材料布层及pvc管，所述混凝土帆布层缠绕在纤维增强材料布层外部，所述pvc管外部套设在纤维增强材料布层内部，所述pvc管内部浇筑有混凝土柱芯，所述混凝土柱芯内埋设有复数纵向受力筋以及横向箍筋。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土组合柱，其特征在于：所述混凝土帆布层包括帆布、水泥粉以及短纤维；所述帆布为三维织物布，所述水泥粉和短纤维均匀分布在在所述帆布的三维结构内。
3.根据权利要求2所述的一种钢筋混凝土组合柱，其特征在于：所述短纤维为钢纤维、玄武岩纤维、碳纤维或玻璃纤维。
4.根据权利要求2或3所述的一种钢筋混凝土组合柱，其特征在于：所述短纤维的重量为水泥粉重量的2％-3％。
5.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土组合柱，其特征在于：所述纤维增强材料布层的材质为玻璃纤维布、玄武岩纤维布或者碳纤维布。
6.根据权利要求1或5所述的一种钢筋混凝土组合柱，其特征在于：所述纤维增强材料布层是由单向纤维布或双向纤维布制作而成。
7.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土组合柱，其特征在于：所述纵向受力筋为钢筋、玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋或者碳纤维筋。
8.一种钢筋混凝土组合柱的施工方法，其特征在于：按以下步骤进行：
(1)预制组合柱的复合材料管：在pvc管的外侧缠绕包裹1-3层纤维增强材料布，然后在纤维增强材料布外侧继续包裹1-3层混凝土帆布；
(2)配筋：布置一定数量的纵向受力钢筋，然后设置多根横向箍筋同时圈住多根纵向受力钢筋，置于pvc管内；
(3)浇筑：往pvc管内浇筑混凝土，即得钢筋混凝土组合柱。
9.根据权利要求8所述的一种钢筋混凝土组合柱的施工方法，其特征在于：所述混凝土帆布包括帆布、水泥粉以及短纤维；
所述帆布为三维织物布，所述水泥粉和短纤维均匀分布在在所述帆布的三维结构内；
所述短纤维为钢纤维、玄武岩纤维、碳纤维或玻璃纤维；
所述短纤维的重量为水泥粉重量的2％-3％。
10.根据权利要求8所述的一种钢筋混凝土组合柱的施工方法，其特征在于：所述纤维增强材料布的材质为玻璃纤维布、玄武岩纤维布或者碳纤维布；所述纤维增强材料布是由单向纤维布或双向纤维布制作而成；
所述纵向受力筋为钢筋、玻璃纤维筋、玄武岩纤维筋或者碳纤维筋。
技术总结