[发明专利]一种新型水泥灌浆钢筋连接接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于装配式混凝土结构中的带肋钢筋连接接头，该接头在结构、材料和工艺性能等方面优于已有灌浆接头产品。可以连接竖向、水平或斜向布置的钢筋，因此可广泛应用于装配式结构体系中。

背景技术

现代混凝土建筑结构的施工中，钢筋机械连接接头以性能好、连接方便、质量可靠、综合经济效益高的特点，在大型建筑、重要工程结构中得到了广泛应用。常用的钢筋机械连接方法有：镦粗直螺纹连接、滚轧直螺纹连接、锥螺纹连接冷挤压连接，而在装配式结构施工中主要采用水泥灌浆接头。

最早的水泥灌浆钢筋接头见于美国，日本将该技术在混凝土预制结构中推广应用，水泥灌浆钢筋接头由带有内螺纹的枣核状套筒、无收缩高强度水泥砂浆及两端的带肋钢筋所组成，其原理是：将无收缩高强度水泥灌入套筒，填充满套筒与钢筋之间的间隙，水泥硬化后，与带有横肋的钢筋和带有内螺纹的套筒内壁紧密结合。该接头的连接强度可以达到1.25倍钢筋屈服强度以上，甚至超过钢筋母材，在接头试件拉伸时，断于钢筋上。

上述已有形式的水泥灌浆钢筋接头的特点之一：连接套筒的外形为枣核形状，套筒水泥灌浆段的内壁设有多个高度一致的凸起环肋，或高度按阶梯状递增的环肋为阶梯形，套筒中部凸起环肋的内径最大，靠近套筒端部，凸起环肋的内径依次变小，套筒端部处的凸起环肋内径最小。

上述灌浆接头特点之二：连接套筒的外型尺寸大，其外径和长度尺寸超过其它形式钢筋机械连接接头。

上述灌浆接头连接套筒的外型尺寸大是其连接套筒的材料、结构和水泥砂浆性能所致的。首先连接套筒是端头孔口直径小、套筒中部内径大的枣核形结构，套筒端部孔口直径和中部的孔径尺寸差值很大，套筒长度又很长，所以该结构的连接套筒无法进行机械加工，只能采用铸造加工方法制造，而铸造金属零件不可避免地存在铸造缺陷，如气孔、疏松等，铸造件的尺寸精度、表面粗糙度也难以和机械加工相比，因此连接套筒材料的强度较低，不得不以较大的套筒壁厚尺寸弥补套筒材料强度的不足。其次，灌注在水泥套筒中的用水泥砂浆是由多种尺寸骨料搭配制成的水泥基材料，连接套筒内壁与钢筋之间要设有满足水泥砂浆性能要求的间隙，以保证水泥砂浆在间隙中顺利流动，并形成骨料分布均匀的高强度水泥组织。

在现代城市中，土地资源日益紧俏，大量建筑物都以向高层结构发展来获取更多的使用空间，国家也在大力推广应用高强度钢筋，减少结构的梁、柱、墙的外形尺寸，缩短结构施工工期，已有的灌浆接头外形尺寸大，大大减小了混凝土保护层厚度，接头生产和施工效率低、成本高，难以在新型建筑结构中推广应用。

节能减排、绿色低碳是产业结构调整和发展的主题，对于建筑业而言，产业化也是必然的趋势，建筑业的产业化首先要求建造方式的变革，由现在半手工半机械比较落后的建造方式，转变成一种工业化的生产方式，即建造工业化。具体来讲，就是将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成后运到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装装配成为整体。由于大部分构件均在工厂预制，其加工精度和品质是传统的现场操作无法比拟的，这意味着各项质量性能的提高，同时由于建造方式的转变，现场施工作业量减少，意味着节约资源与能源水平的提高，以及污染和排放的减少，更重要的是意味着消费者满意度的提高及客户价值的更大的体现。

混凝土结构体系作为应用规模最大的建筑结构类型，是建筑业产业化发展的重要组成，因此装配式混凝土结构将成为建筑产业化发展的主要方向。预制混凝土构件的连接，特别是钢筋的连接，是装配式混凝土结构的关键技术，开发新型水泥灌浆钢筋连接接头，在结构、材料和工艺性能等方面明显超越已有灌浆接头产品，将在装配式混凝土结构体系中有广泛的应用前景。

发明内容

针对所述水泥灌浆接头的不足，本发明的目的在于：提供一种钢筋灌浆钢筋连接接头，有效缩小套筒直径和长度尺寸，使接头能够应用于装配式结构的墙、柱和梁中，接头的性能达到中国JGJ107标准的最高级接头及英、美等发达国家标准对钢筋机械接头的要求。