[发明专利]一种防撞阻尼单元结构及其制备方法

权利要求书

1.一种防撞阻尼单元结构，其特征在于：该结构采用混凝土材料制备成弹簧形状，所述混凝土材料的抗压强度150 MPa，单轴压缩荷载下的延性0.3%；阻尼单元结构的弹簧自由高度H为400-800 mm，弹簧的中径D为200-350 mm，弹簧丝的直径d为20-40 mm，有效圈数n为5-10，节距t为10-30 mm；以重量份数计，所述混凝土材料包括以下组分：水泥55～92份、硅灰8～42份、砂子15～45、水15～22份、纤维1.5～2.4份、减水剂1.2～3.5份、消泡剂1.5～3份；纤维为聚乙烯纤维、凯夫拉纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、碳纤维、聚对苯二甲酸乙二酯纤维中的一种或两种以上复合。

2.根据权利要求1所述的防撞阻尼单元结构，其特征在于：水泥为早强型硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥中的至少一种，且水泥的28天抗压强度≥52.5 MPa，抗折强度≥7 MPa。

3.根据权利要求1所述的防撞阻尼单元结构，其特征在于：硅灰为质量百分比大于90%的二氧化硅，其中，粒径小于1 μm的二氧化硅的质量百分比40%。

4.根据权利要求1所述的防撞阻尼单元结构，其特征在于：砂子为石英砂、河沙和机制砂中的至少一种，砂子的粒径为0.075～0.6 mm，平均粒径为0.26～0.32 mm。

5.根据权利要求1所述的防撞阻尼单元结构，其特征在于：纤维的长度为8～18 mm，直径为20～50 μm，抗拉强度≥2100 MPa，抗拉弹性模量≥80 GPa。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的防撞阻尼单元结构的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将水泥、硅灰和砂子混合搅拌，得到干混料；

（2）将减水剂、消泡剂与水混合搅拌，得到混合液；

（3）将混合液倒入干混料中，搅拌得到超高强度高延性混凝土材料基体，将纤维加入基体中，搅拌处理使纤维均匀分散于基体中，得到含有纤维的超高强度高延性混凝土材料；

（4）将上述含有纤维的超高强度高延性混凝土材料注入模具中，并将模具盘至弹簧状，养护成型后拆模养护，得到防撞阻尼单元结构。

7.根据权利要求6所述的防撞阻尼单元结构的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，养护条件为：温度18～22 ℃，相对湿度90%的环境中养护28 天。