[發(fā)明專利]高性能的海工鈦筋混凝土支撐裝置及制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811178343.1
• 申請日: 2018-10-10
• 公開（公告）號: CN109184082B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常輝;孫洋洋;董月成;郭艷華;淡振華;周廉;李鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E04C5/06
• 分類號: E04C5/06;C04B28/00
• 代理公司: 南京德銘知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32362
• 代理人: 肖念

本發(fā)明提供一種高性能的海工鈦筋混凝土支撐裝置及其制備工藝，海工鈦筋混凝土支撐裝置，例如護墻或者立柱建筑構(gòu)件，包括混凝土基材以及包裹在基材中的鈦合金筋結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，鈦合金筋結(jié)構(gòu)采用鈦合金棒材，交織地形成增強支撐，澆筑在混凝土基材中。本發(fā)明采用鈦合金筋材形成混凝土基材的增強結(jié)構(gòu)，提高整體建筑構(gòu)件的耐腐蝕性能和穩(wěn)定性，提高使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海工混凝土支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種高性能的海工鈦筋混凝土支撐裝置，例如支護板(墻)、墩樁以及鋪裝板等，以及其制備工藝。

背景技術(shù)

海工混凝土是指海洋工程用的混凝土，應(yīng)用在海洋環(huán)境下的橋墩、墩樁、支撐護板(護墻)等，通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，澆筑成混凝土柱、混凝土墻等，或者采用預(yù)制結(jié)構(gòu)的支撐板，鋼筋通常以主鋼筋+輔助鋼筋，交織成網(wǎng)狀以及多層或者多層交叉式結(jié)構(gòu)等形式，與混凝土澆筑成整體結(jié)構(gòu)。

然而，在海水環(huán)境介質(zhì)環(huán)境下，會對傳統(tǒng)鋼筋混凝結(jié)構(gòu)產(chǎn)生侵蝕作用，由于長期受到海水的沖擊、強腐蝕性的環(huán)境下鋼筋混凝結(jié)果容易開裂，甚至出現(xiàn)斷裂和崩塌的現(xiàn)象，有極大的安全隱患。鋼筋混凝土失效的主要原因在于內(nèi)部鋼筋被腐蝕，腐蝕產(chǎn)物膨脹從而造成基體產(chǎn)生裂紋，從而降低安全性能和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種高性能的海工鈦筋混凝土支撐裝置及其制備工藝，旨在通過采用鈦合金筋結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)的鋼筋結(jié)構(gòu)，顯著增強耐腐蝕性，提高使用壽命和安全性。

為達成上述目的，本發(fā)明提出一種高性能的海工鈦筋混凝土支撐裝置，包括混凝土基材以及包裹在基材中的鈦合金筋結(jié)構(gòu)，所述鈦合金筋結(jié)構(gòu)采用直徑范圍在5mm-60mm的鈦合金棒材，交織地形成增強支撐，澆筑在混凝土基材中。

進一步的實施例中，所述鈦合金棒材為鈦鐵合金棒材。

進一步的實施例中，所述鈦合金棒材為鈦鐵硼合金棒材。

進一步的實施例中，所述鈦合金棒材中的鈦金屬重量比大于等于95％。

進一步的實施例中，所述鈦合金筋結(jié)構(gòu)包括至少一層交織成的網(wǎng)狀筋結(jié)構(gòu)。

進一步的實施例中，所述鈦合金筋結(jié)構(gòu)包括多層網(wǎng)狀交織形成的籠式骨架結(jié)構(gòu)。

進一步的實施例中，所述鈦合金棒材為α+β鈦合金，其中的α相等軸組織的體積分數(shù)大于等于95％。

進一步的實施例中，所述的海工鈦筋混凝土支撐裝置包括板式支撐機構(gòu)或者墩樁式支撐裝置。

進一步的實施例中，所述混凝土基材包括水泥、砂石、礦物摻合料以及減水劑形成的混合物。

根據(jù)本發(fā)明的改進，還提出一種高性能的海工鈦筋混凝土支撐裝置的制備工藝，包括：

采用鈦合金棒材作為筋材，通過交織形成網(wǎng)狀筋結(jié)構(gòu)或者籠式骨架筋結(jié)構(gòu)；

將制備好的混凝土基材澆筑到所述網(wǎng)狀筋結(jié)構(gòu)或者籠式骨架筋結(jié)構(gòu)。

通過以上本發(fā)明的技術(shù)方案，其顯著的優(yōu)點在于：

1、采用高強度耐腐蝕的鈦合金，替代傳統(tǒng)的鋼筋使用來增強海工混凝土內(nèi)增強結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能和強度，提高整體的安全性和耐腐蝕性，延長使用壽命；

2、采用的鈦合金，選用α+β鈦合金，α相等軸組織的體積分數(shù)占據(jù)絕對多數(shù)，保證加入混凝土的增強材料在拉伸性能、握裹力、耐蝕性以及彎曲性能上達到傳統(tǒng)的鋼筋混凝土的性能，完全替代傳統(tǒng)的鋼筋增強材料結(jié)構(gòu)，極大的提高使用壽命；

3、采用新型的鈦合金增強結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的鋼筋或者帶肋鋼筋不同,鈦合金的焊接、冷加工不會導(dǎo)致耐蝕性能變化，確保在后期加工，例如后期通過焊接的方式進行維護的工作中，鈦合金的腐蝕性能不會改變。

附圖說明