[實用新型]一種高耐久型混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420858189.3
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN204386028U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李賢;匡小波;張云霞;張鵬;李新章
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04C3/00
• 分類號: E04C3/00;E01D19/00;E01D101/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種混凝土構(gòu)件，特別是一種高耐久型混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

背景技術(shù)

如何有效地防止鋼筋銹蝕是腐蝕環(huán)境中(如煤炭工業(yè)環(huán)境和海洋環(huán)境中)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)面臨的一大難題。鋼筋銹蝕已經(jīng)成為導(dǎo)致全球鋼筋混凝土建筑物耐久性不足、過早破壞的最主要災(zāi)害。多年以來，沿海建筑由于耐久性不良引起的事故時有發(fā)生，由此帶來的經(jīng)濟損失和加固處理費用不斷增加。目前有大量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由鋼筋銹蝕引起混凝土開裂，保護層脫落而引起的事件很多，使其服務(wù)壽命遠低于設(shè)計值或預(yù)期值。國內(nèi)外統(tǒng)計資料表明，鋼筋銹蝕造成結(jié)構(gòu)損壞導(dǎo)致的經(jīng)濟損失數(shù)額驚人。我國，近年來由鋼筋銹蝕引起的問題非常嚴(yán)重，例如交通部曾在1996年對我國港口工程混凝土結(jié)構(gòu)的破壞狀況作過調(diào)查，結(jié)果表明，80％結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重或較嚴(yán)重的鋼筋銹蝕破壞，而出現(xiàn)銹蝕破壞的時間僅僅有5年；1994年鐵路秋檢統(tǒng)計指出，在鐵路混凝土橋梁中有病害的有2675座，其中發(fā)生鋼筋銹蝕損傷的有722座，占27％。

纖維復(fù)合增強材料由于具有良好的耐腐蝕性能而逐步成為腐蝕環(huán)境下代替鋼筋的較好選擇，但是纖維復(fù)合增強材料與鋼筋之間的力學(xué)性能差異較大，纖維復(fù)合增強材料是一種線彈性材料，其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線沒有類似于鋼筋一樣的屈服點，因此配纖維復(fù)合增強材料筋的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞形態(tài)無論表現(xiàn)為混凝土壓碎還是纖維復(fù)合增強材料筋拉斷都屬于脆性破壞，而脆性破壞是工程結(jié)構(gòu)必須避免的一種破壞形態(tài)。

存在問題：(1)普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于鋼筋的混凝土保護層厚度有限，鋼筋很容易銹蝕，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的耐久性不足。(2)傳統(tǒng)的配纖維復(fù)合增強材料筋的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性較差，結(jié)構(gòu)極易發(fā)生脆性破壞。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是要提供一種高耐久型混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以解決腐蝕環(huán)境下現(xiàn)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)面臨的鋼筋銹蝕及配纖維復(fù)合增強材料筋的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的脆性破壞的問題。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：本實用新型的高耐久型混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括纖維復(fù)合增強材料縱筋、纖維復(fù)合增強材料布、型鋼、混凝土和聚脲彈性體；在纖維復(fù)合增強材料縱筋的外圍纏繞纖維復(fù)合增強材料布，構(gòu)成纖維復(fù)合增強材料籠，在纖維復(fù)合增強材料籠的內(nèi)部設(shè)置型鋼；采用混凝土包裹纖維復(fù)合增強材料籠和型鋼；在混凝土包裹層的外表面設(shè)有聚脲彈性體。

所述的纖維復(fù)合增強材料縱筋為多根，并相互平行。

所述的纖維復(fù)合增強材料為碳纖維復(fù)合增強材料、耐堿型玻璃纖維復(fù)合增強材料、芳綸纖維復(fù)合增強材料或玄武巖纖維復(fù)合增強材料。

所述的型鋼為實腹式型鋼或格構(gòu)式型鋼。

所述的纏繞為交叉式纏繞或單向纏繞。

有益效果，本實用新型通過采用纖維復(fù)合增強材料代替鋼筋以及在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面噴涂聚脲彈性體來提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性，通過混凝土內(nèi)部放置型鋼來提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性，從而在保證構(gòu)件延性的前提下達到構(gòu)件高耐久性的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)勢：

1)高耐久性。采用纖維復(fù)合增強材料代替鋼筋以及在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面噴涂聚脲彈性體從而保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的高耐久性。

2)高延性。在構(gòu)件的核心配有型鋼，通過鋼材的良好的變形保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性。同時型鋼因其位于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的核心而具有足夠的混凝土保護層厚度，從而可以免遭銹蝕。

3)良好的經(jīng)濟性和加工性能。采用整體纖維復(fù)合增強材料布纏繞在纖維復(fù)合增強材料縱筋的外圍，其施工快捷方便，節(jié)省了因箍筋接頭過多而浪費材料。同時纖維復(fù)合增強材料布容易彎曲，避免了纖維復(fù)合增強材料箍筋彎曲成型時強度顯著退化的問題，從而可以充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能。

附圖說明：

圖1為本實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的A-A剖面圖。

圖3為本實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3的A-A剖面圖。

圖5為本實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5的A-A剖面圖。

圖中：1-纖維復(fù)合增強材料縱筋；2-纖維復(fù)合增強材料布；3-型鋼；4-混凝土；5-聚脲彈性體；6-孔洞。

具體實施方式

本實用新型的高耐久型混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括：纖維復(fù)合增強材料縱筋、纖維復(fù)合增強材料布、型鋼、混凝土和聚脲彈性體；在纖維復(fù)合增強材料縱筋的外圍纏繞纖維復(fù)合增強材料布，構(gòu)成纖維復(fù)合增強材料籠，在纖維復(fù)合增強材料籠的內(nèi)部設(shè)置型鋼；采用混凝土包裹纖維復(fù)合增強材料籠和型鋼；在混凝土包裹層的外表面設(shè)有聚脲彈性體。