[發明專利]一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構

有效

• 申請號: 201210190963.3
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102704623A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 曹旗;馬中國
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E04C3/29
• 分類號: E04C3/29;E04C3/34;E04C5/08;E01D19/12;E01C5/22;E02D17/20
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 徐淑東

技術領域

本發明涉及結構工程和橋梁工程技術領域，特別涉及一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構。

背景技術

現今鋼筋混凝土結構中最常見的兩大問題是混凝土的開裂和鋼筋的腐蝕。混凝土結構中的梁，柱，橋面板，路面板以及護坡板開裂的主要原因是混凝土的收縮。同時，鋼筋的腐蝕常常導致結構件的破壞，帶來結構件的修復甚至必要的替換。這些問題使得針對延緩和消除開裂，抗腐蝕的創新型結構的研究勢在必行。

發明內容

發明目的：為了解決混凝土的開裂和鋼筋的腐蝕問題，延遲和減少混凝土開裂的一個可行的方法就是使用自預應力混凝土，也叫膨脹混凝土。如果鋼筋能夠被纖維增強塑料（Fiber?Reinforced?Polymer：FRP）材料所替代，腐蝕問題就能迎刃而解。本發明提供一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構。

采用的技術方案：本發明提供了一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構，包括：纖維增強塑料FRP模板1和通過纖維增強塑料FRP模板1上部預留開口3澆入的介于纖維增強塑料FRP模板1之間被全圍包裹的自預應力混凝土2。???

其中，所述組合結構的截面形式是矩形，方形，工字形或T形，且自預應力混凝土2的各面均被纖維增強塑料FRP模板1包裹。

其中，所述纖維增強塑料是玻璃纖維增強塑料、碳纖維增強塑料、芳綸纖維增強塑料或上述三種纖維混雜增強塑料中的一種。???

其中，通過纖維增強塑料FRP模板1上部的預留開口3澆入自預應力混凝土2，再用膠粘劑和纖維增強塑料FRP片材將預留開口3覆蓋。

有益效果：1.?同普通鋼筋混凝土構件相比，由于FRP的約束和自預應力混凝土的膨脹實現結構件的剩余預應力，自預應力混凝土的膨脹進一步促進了FRP的有效約束，延遲和減少了混凝土的開裂，同時FRP替代了鋼筋，降低了結構件自重，消除了鋼筋的銹蝕問題。

2.?實現了FRP材料最有效的和最大化的利用，FRP不僅作為增強材料替代了鋼筋，作為外包材料約束了混凝土，而且還作為澆注自預應力混凝土的模板，有效節省了模板的制造費用和裝卸工序。

3.?實現了自預應力混凝土膨脹性的充分利用，從混凝土開始膨脹起預應力隨之產生。?

4.?本發明便于現場施工，特別適于新建的橋梁、路面和建筑等結構。

附圖說明

圖1為本發明一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構的矩形組合結構形式立體圖。

圖2為本發明一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構的矩形組合結構形式剖視圖。

圖3為本發明一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構的方形組合結構形式立體圖。

圖4為本發明一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構的方形組合結構形式剖視圖。

圖5為本發明一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構的工字形組合結構形式立體圖。

圖6為本發明一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構的工字形組合結構形式剖視圖。

圖7為本發明一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構的T形組合結構形式立體圖。

圖8為本發明一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構的T形組合結構形式剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。

附圖標識：1-纖維增強塑料FRP模板，2-自預應力混凝土，3-預留開口。

本發明的一種纖維增強塑料-自預應力混凝土組合結構，包括：纖維增強塑料FRP模板1和通過纖維增強塑料FRP模板1上部預留開口3澆入的介于纖維增強塑料FRP模板1之間被全圍包裹的自預應力混凝土2。???

所述組合結構的截面形式是矩形，方形，工字形或T形，且自預應力混凝土2的各面均被纖維增強塑料FRP模板1包裹。

所述纖維增強塑料是玻璃纖維增強塑料、碳纖維增強塑料、芳綸纖維增強塑料或上述三種纖維混雜增強塑料中的一種。???

通過纖維增強塑料FRP模板1上部的預留開口3澆入自預應力混凝土2，再用膠粘劑和纖維增強塑料FRP片材將預留開口3覆蓋。

圖1和圖2為本發明結構示意圖。圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8為本發明不同實施方式結構示意圖。

本發明通過有效的和最大化地利用纖維增強塑料FRP和自預應力混凝土這兩種材料，創造性地設計一種自預應力組合結構，通過混凝土的膨脹和FRP的約束而實現的剩余預應力來延遲開裂，消除腐蝕，同時減少了結構件的自重，方便施工。

具體實施中，纖維增強塑料FRP模板可以采用玻璃纖維增強塑料GFRP板、碳纖維增強塑料CFRP板或芳綸纖維增強塑料AFRP板或者三種纖維混雜增強塑料板。當混凝土的齡期達到1天時，用四邊涂有環氧樹脂的FRP板（大于開口大小）以邊部重疊的方式將開口覆蓋。?