[發(fā)明專利]一種FRP布約束FRP筋混凝土梁的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110395932.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN113084997A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樹偉;畢然;周英明;鄭秀梅;蔣瓊明;李繼光;孫慧;黃煥晟;關(guān)田生;王美男;農(nóng)忠霖;凌彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北部灣大學(xué);廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): B28B23/02
• 分類號(hào): B28B23/02;B28B17/00;E01D19/00;E01D101/26
• 代理公司: 北京東方盛凡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

本發(fā)明公開了一種FRP布約束FRP筋混凝土梁的方法，涉及橋梁建筑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過外貼FRP布對(duì)FRP筋的保護(hù)層混凝土進(jìn)行包裹，施加約束，不僅方法簡便易行，且約束后的FRP筋與混凝土之間的粘結(jié)性能顯著增強(qiáng)，從而很好的改善了FRP筋混凝土梁延性較差和發(fā)生脆性斷裂等狀況，顯著改善了混凝土梁的力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁建筑技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種FRP布約束FRP筋混凝土梁的方法。

背景技術(shù)

鋼筋混凝土梁因?yàn)榫哂谐休d能力強(qiáng)、剛度大、整體性能較好等優(yōu)點(diǎn)，因此在工程技術(shù)領(lǐng)域上得到廣泛的應(yīng)用，鋼筋混凝土梁應(yīng)用在野外、沿海或潮濕等環(huán)境中，鋼材容易受到腐蝕，從而引發(fā)鋼筋混凝土梁的性能退化，甚至導(dǎo)致報(bào)廢。因此，鋼筋混凝土在海洋等高腐蝕環(huán)境下受到的侵蝕破壞較為嚴(yán)重。

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)因?yàn)榫哂袕?qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕性好、阻隔電磁輻射性能優(yōu)越等特性，已被廣泛應(yīng)用于已有混凝土結(jié)構(gòu)的維修、加固等用途，并逐漸應(yīng)用于混凝土新建的結(jié)構(gòu)中。通常釆用FRP筋材替代鋼材作為鋼筋混凝土構(gòu)件的受拉筋材，以提升相關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能。但是，因?yàn)镕RP筋材的材質(zhì)是高強(qiáng)脆性材料且延性較差，在FRP筋材達(dá)到其抗拉極限時(shí)，容易發(fā)生脆性斷裂。

而實(shí)際上，在筋材混凝土梁結(jié)構(gòu)中，筋材在混凝土中的黏結(jié)性能是該材料應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的最關(guān)鍵因素，它控制構(gòu)件性能的各個(gè)方面，從正常使用極限狀態(tài)中構(gòu)件的裂縫寬度和撓度，到極限狀態(tài)構(gòu)件強(qiáng)度和延性，因此，如何使得混凝土梁中FRP筋材的黏結(jié)效果更好，從而提升混凝土梁的力學(xué)性能，是FRP筋混凝土梁制備過程中需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種FRP布約束FRP筋混凝土梁的方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使FRP筋與混凝土之間的粘結(jié)效果更好，從而改善FRP筋混凝土梁的力學(xué)性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

本發(fā)明提供一種FRP布約束FRP筋混凝土梁，所述混凝土梁的筋籠為復(fù)合筋籠；所述復(fù)合筋籠由FRP筋和鋼筋構(gòu)成，并用箍筋進(jìn)行加固；所述復(fù)合筋籠的兩端為加密箍筋區(qū)，中間為非加密箍筋區(qū)；

所述箍筋的材質(zhì)為鋼；

在混凝土梁的非加密箍筋區(qū)，相鄰兩個(gè)箍筋之間設(shè)置有與箍筋垂直的貫穿槽縫；FRP布通過貫穿槽縫后對(duì)FRP筋側(cè)的混凝土表面進(jìn)行包覆。

進(jìn)一步地，所述FRP筋為碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維中的一種。

進(jìn)一步地，所述貫穿槽縫的寬度為相鄰兩個(gè)箍筋間水平距離的2/3，厚度為FRP布厚度的4倍。

進(jìn)一步地，所述槽縫距離FRP筋混凝土梁底部的距離是FRP筋混凝土保護(hù)層厚度的兩倍以上。

進(jìn)一步地，所述貫穿槽縫的數(shù)量至少為1個(gè)。

進(jìn)一步地，所述FRP布為碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維中的一種。

本發(fā)明還提供一種上述FRP布約束的FRP筋混凝土梁的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將FRP筋、鋼筋和箍筋綁扎成復(fù)合筋籠；

步驟2，根據(jù)非加密箍筋區(qū)對(duì)應(yīng)的位置在澆筑模板上標(biāo)記貫穿槽縫位置，把澆筑模板上標(biāo)記位置切開，然后將復(fù)合筋籠置于模板中；

步驟3，在澆筑混凝土至貫穿槽縫位置時(shí)，從模板外水平插入片狀物至模板的另一端，再繼續(xù)澆筑混凝土至充滿整個(gè)模具；

步驟4，澆筑的混凝土初步凝固后，完全凝固前，將插入的片狀物取出；

步驟5，對(duì)制備的FRP筋混凝土梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；

步驟6，用FRP布通過貫穿槽縫包裹非加密箍筋區(qū)的FRP筋側(cè)的混凝土表面，使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘結(jié)。