[發明專利]采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱

有效

• 申請號: 201410568708.7
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104314232B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 馮鵬;王杰;程實
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: E04C3/36
• 分類號: E04C3/36
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱，包括：復合材料管；復合材料拉擠型材，所述復合材料拉擠型材沿所述復合材料管的軸向延伸地嵌設在所述復合材料管內并通過海水海砂混凝土固定，所述復合材料拉擠型材具有至少一個抵抗彎矩的分支板。根據本發明實施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱，可以避免采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱在施工階段發生失穩，大大提高了組合柱的抗壓彎性能，復合材料拉擠型材的分支板便于與其它型材連接、傳力均勻，而且本發明實施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱可直接使用海水海砂混凝土，對環境友好，有利于可持續發展。

技術領域

本發明涉及建筑結構技術領域，具體地，涉及一種采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱。

背景技術

復合材料一般是由高性能纖維和樹脂基體組成，具有很強的耐腐蝕能力，同時還有輕質、高強、成型方便等優點，現在已廣泛應用于結構工程中，顯示了良好的力學性能和耐久性。它可與傳統材料(混凝土、鋼材、木材等)通過合理的組合形式共同受力，其中的典型應用之一就是復合材料管混凝土柱。

復合材料管混凝土柱以預制的復合材料管為模板，在管內澆筑混凝土形成復合材料管混凝土柱。復合材料管對內部混凝土起約束作用，可以極大地提高混凝土的強度和變形能力，同時混凝土也可防止復合材料管的屈曲破壞。但是，目前復合材料管混凝土柱在工程中的應用還比較有限，主要有以下三個原因：

(1)在施工過程中，復合材料管單獨作為耐側壓模板提供的剛度比較有限，構件長細比較大或復合材料管壁較薄時，濕混凝土的自重可能會使柱子整體失穩而產生過量的變形。

(2)目前復合材料管混凝土柱中主要考慮利用復合材料管對混凝土的環向約束作用，管中纖維主要沿環向或接近環向布置，軸壓作用下構件的承載力和剛度都很高，但在壓彎作用下，復合材料管對混凝土的約束作用不顯著，構件的壓彎性能較低。

(3)現有的技術中復合材料管混凝土柱與梁之間的連接方式較少，原因是外部的復合材料管不利于節點連接，尤其是圓形截面的復合材料管。

另外，目前我國的工程建設年均消耗100億噸砂石骨料和20億立方米的淡水，給陸地資源和環境帶來很大的負擔。而自然界中海水和海水資源比較豐富，但由于會造成鋼筋銹蝕進而引起結構破壞，所以，目前還無法直接用于混凝土中。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

為此，本發明提出一種采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱，所述采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱的抗壓彎能力強、性能穩定。

根據本發明實施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱，包括：復合材料管；復合材料拉擠型材，所述復合材料拉擠型材沿所述復合材料管的軸向延伸地嵌設在所述復合材料管內并通過海水海砂混凝土固定，所述復合材料拉擠型材具有至少一個抵抗彎矩的分支板。

根據本發明實施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱，復合材料管內設置復合材料拉擠型材，可以避免采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱在施工階段發生失穩，大大提高了組合柱的抗壓彎性能，復合材料拉擠型材的分支板便于與其它型材連接、傳力均勻，有利于該構件與高性能的復合材料拉擠型材梁一起推廣應用，海水海砂混凝土可就地取材，現場拌合海水海砂混凝土即可進行澆注，減少了材料的運輸量和成本，大大降低了建造過程中的碳排放量，有利于可持續發展。

另外，根據本發明實施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合柱，還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述復合材料管通過纏繞或者拉繞工藝制備而成，所述復合材料管中纖維沿縱向和橫向布置，并且縱向纖維與橫向纖維的體積比為1：2。