实芯管件及制作其芯层的组合物

摘要

本发明涉及一种实芯管件及制作其芯层的组合物，实芯管件包括外管件和灌注于该外管件内的芯层，芯层是由水泥和粉煤灰，以及纤维材料的混合物构成。该实芯管件利用灌注的芯层来增加其强度，而芯层的成本远远低于钢管的成本，致使实芯管件的成本很低，同时芯层采用的纤维材料具有耐热、耐火及耐酸碱的特性，且与混凝土混合后还具有一定的柔性，管件内填充该芯层不仅具有很高的强度和抗剪切力，即便弯曲也不会损坏芯层，且还能方便加工。

权利要求

1.一种实芯管件，其特征在于：该实芯管件包括外管件和灌注于该外管件内的由粘合于混凝土内的纤维或细丝材料构成的芯层，所述外管件内安装有2-6根加强筋，该加强筋中有一根是由管件构成。

2.根据权利要求1所述的实芯管件，其特征在于：所述外管件为圆柱形管或矩形管或椭圆形管或三角形管。

3.根据权利要求1或2所述的实芯管件，其特征在于：所述外管件由不锈钢管制成，而芯层充满外管件内的整个空间。

4.制作权利要求1所述实芯管件芯层的组合物，其特征在于包括以下重量百分比的物料：水泥和粉煤灰各占20％-60％，纤维材料占5％-30％。

5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于：所述芯层组合物中各物料的重量百分比为：水泥和粉煤灰各占30％-60％，纤维材料占8％-15％。

6.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于：所述纤维材料选择石棉或化学纤维。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于制作栅栏或立柱构件的实芯管件及制作该实芯管件芯层的组合物。

背景技术：

栅栏、围栏或楼梯扶手等通常是由竖杆件和横杆件按照一定规律或图案连接起来的组合体，因这些组合体通常被安装在工业或住宅园区或楼内等场合，是人或动物容易直接触及的物件，所以，要求制做这些组合体的竖杆件和横杆件不仅要坚固耐用，而且还应该兼顾其美观和耐腐蚀等性能。传统用于制做栅栏、围栏或楼梯扶手等组合体的竖杆件和横杆件通常是由单纯的表面涂覆有防锈漆的钢管或直接用不锈钢管构成。在管件中，无论是普通钢管还是不锈钢管，其强度与壁厚成正比，即要想提高管件的强度，就必须要增加管件的壁厚，但，管件壁厚的增加会直接导致其成本的提高和重量的增加，即便采用成本相对较低普通钢管，在壁厚增加后，管件的成本也相对较高；另一个问题是普通钢管表面涂覆的防锈漆会随着时间的推移及人或物件的触及容易脱落，需要经常维护，而直接采用不锈钢管制做栅栏、围栏或楼梯扶手虽然同时具有美观和不用维护的特点，但其价格较高。

就用于制作栅栏或围栏或楼梯扶手等组合体的竖杆件或横杆件而言，因构成组合体各部位的形状和大小不可能完全相同，有的部位需要先将竖杆件或横杆件弯曲一定几何形状或截取一定长度后再弯曲再安装，所以，要求竖杆件或横杆件在弯曲和截取后还能保持原的性能和应该具有一定的柔性，上述的防锈漆钢管和不锈钢管虽然截取后性能不会改变，但因其刚性较大，不易弯曲或弯曲后易发生不规则的形变。

中国专利2864314Y号公告的“不锈钢实腹管”给出一种可降低成本的解决方案。该实腹管由不锈钢管和设置在不锈钢管内的填充物构成，该填充物由木屑和粘合剂或混凝土或粉煤灰、水泥构成。其意是想利用填充物来增加实腹管的强度，同时还可通过减薄管壁的方式降低预制管件的成本。但，对于制做栅栏、围栏或楼梯扶手等组合体的管件而言，由于每一个组合体的结构不可能完全相同或相近似，而在制做栅栏等组合体时，需要利用气割或其它方式截取需要长度的预制管件，而充填物采用木屑和粘合剂不耐高温，特别是在气割截取时，气割枪所产生的高温易将其内的木屑点燃；充填物采用混凝土或由粉煤灰水泥构成的实腹管，由于该种充填物没有柔性，且材质很脆，在切割、安装等过程中易使充填物破碎或断裂，而其破碎或断裂会从管内流出，进而会影响实腹管的刚性；另外，组合体是裸露在外的部件，人或动物经常会对其施加作用力，当其受到的作用力大于自身的弹性限度时，就会产生形变，而形变后其内的混凝土或由粉煤灰水泥构成的充填物会发生破碎或断裂，造成其损坏。

中国专利101230738号公开的“一种钢筋砼填充用纤维增强型薄壁管”给出另一种解决方法。该薄壁管的管体两端带封口，管体内壁的面上设置有由水泥、砂子、外加剂和纤维材料混合后构成的内壁层。其意是想利用上述的四种原料混合形成管的内壁，以利用增加管壁厚的方式来提高其强度，在减薄管壁的同时降低制作成本。然而，由于金属与混凝土之间在结合时不能相互渗透，所以，两者结合不很牢固，即便采用胶强化粘结，也不易达到理想的结合程度，特别是该专利提出的薄壁管是采用内壁复合一层混凝土的结构，而混凝土只是覆盖管的内壁，没有充满管内的整个空间，致使混凝土很容易从管壁上脱落；同时本专利所提出的薄壁管采用两端封闭的结构，显然该专利提出的是一种不宜截取使用的成品管件，而不宜截取使用的管件不适合用其制作栅栏或围栏或楼梯扶手等组合件；另外，该薄壁管的内壁层虽然采用了少量纤维材料，但其采用纤维材料的目的是防止混凝土松动，以此来增加内壁层的强度，而少量的纤维材料并不能提高管的柔性。

发明内容：

本发明的一个任务是提供一种利用具有柔性和耐高温材料作为充填物，以解决制作成本高和不易弯曲等问题的实芯管件。

本发明的另一个任务是提供一种制作上述实芯管件芯层的组合物。

本发明所提出的实芯管件包括外管件和灌注于该外管件内的由粘合于混凝土内的纤维或细丝材料构成的芯层。外管件可以采用非常薄的薄壁管，薄壁管借助于芯层同样可以具备所要求的强度及其它性能，而纤维或细丝材料一方面能将增强混凝土的粘合力，另一方面能使混凝土具有柔性，以利于实芯管件弯曲。所述外管件内还安装有2-6根加强筋，加强筋中有一根是由管件构成。加强筋可以由细的直杆件或管件构成，加强筋在进一步增加实芯管件强度的同时，并不会影响柔性。

所述外管件为圆柱形管或矩形管或椭圆形管或三角形管，且外管件由不锈钢管制成，而芯层充满外管件内的整个空间。

制作上述实芯管件芯层的组合物包括以下重量百分比的物料：水泥和粉煤灰各占20％-60％，纤维材料占5％-30％。由于纤维材料相对水泥和粉煤灰而言质量较小，其重量百分比即便采用5％也能占据较大的空间，可以提高实芯管件的柔性，但其重量百分比如果超过30％会直接影响实芯管件的强度。

所述芯层组合物中各物料的重量百分比为：水泥和粉煤灰各占30％-60％，纤维材料占8％-15％。所述纤维材料选择石棉或化学纤维。

本发明所提出的实芯管件采用纤维材料与混凝土混合作为芯层，而纤维材料采用的石棉纤维和玻璃纤维均具有耐热、耐火及耐酸碱的特性，且与混凝土混合后还具有一定的柔性，管件内填充该芯层不仅具有很高的强度和抗剪切力，即便弯曲也不会损坏芯层，且还可采用气割的方式对其进行加工；同时，因石棉纤维和玻璃纤维与混凝土混合后直接灌注管件内，而不需要模制压力，所以，加工该实芯管件非常方便，尤其是可使不锈钢管变得更薄，以大幅度地降低制做栅栏、围栏或楼梯扶手等组合体的成本，且能使栅栏还具有很好的外观。

附图说明：

附图1是实芯管件一个实施例的部分剖面结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

参见图1，该图给出本发明所提出的实芯管件一个实施例的外观结构。该实芯管件包括外管件1和设置在外管件1内的芯层2，以及加强筋3。其中，芯层2是由混凝土和粘合于混凝土内的纤维材料并通过灌注的方式构成，纤维材料是石棉纤维或玻璃纤维或石棉纤维与玻璃纤维的混合物，且芯层2充满外管件1内的整个空间以构成实芯构件；外管件1可由壁很薄的圆柱形不锈钢管构成，薄壁不锈钢管不仅美观，而且防锈，在外管件1内还安装有四根与其长度相匹配的加强筋3，在四根加强筋3中有三根是由细的杆件31构成，一根是由细管件32构成，设置细管件32的目的是用于穿电线或类似构件。外管件1的形状还可以采用矩形管或椭圆形管或三角形或其他异形管，其内加强筋3的数量可根据实芯管件直径的大小及制作组合体时该实芯管件所处的位置来设置，一般情况下加强筋3可设置2-6根。

实芯管件内的芯层2组合物的重量百分比分别为：20％的水泥和60％的粉煤灰，以及20％的纤维材料。在制作实芯管件时，可先将该组合物灌注在外管件1内，待组合物没有凝固时将加强筋3插入组合物内；或者先将加强筋3放入外管件1内，并通过点焊或粘接的方式将其固定在预先设计好的位置，然后再灌注组合物，以形成实芯管件。

实施例2：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥20％，粉煤灰60％，纤维材料20％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例3：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥30％，粉煤灰60％，纤维材料10％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例4：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥60％，粉煤灰30％，纤维材料10％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例5：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥40％，粉煤灰40％，纤维材料20％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例6：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥45％，粉煤灰45％，纤维材料10％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例7：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥50％，粉煤灰45％，纤维材料5％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例8：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥45％，粉煤灰40％，纤维材料15％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例9：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥44％，粉煤灰48％，纤维材料12％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例10：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥52％，粉煤灰40％，纤维材料8％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例11：

构成芯层2的组合物重量百分比分别为：水泥38％，粉煤灰44％，纤维材料18％。按照实施例1的方法制作实芯管件。

实施例1-11中所述的纤维材料可采用石棉纤维或玻璃纤维或石棉纤维与玻璃纤维的混合物。在采用石棉纤维与玻璃纤维的混合物时，石棉纤维与玻璃纤维之间的重量比为1∶1-2。