[發明專利]一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁及其制備方法

在審

• 申請號: 202110456901.1
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113175155A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 張世順;陳東;朱宏平
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: E04C3/26
• 分類號: E04C3/26;E01D2/00;E04C5/07;E04C5/08;E01D101/24
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 尚威;孔娜

1.一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，該T型梁包括上翼緣、腹板、下翼緣和FRP預應力體系，其中，所述腹板設置在所述上翼緣和下翼緣之間，用于連接所述上翼緣和下翼緣，連接過渡采用直倒角；所述上翼緣的上表面和下表面為水平面，所述下翼緣的上表面為斜平面，所述下翼緣的下表面為水平面，FRP預應力體系包括：FRP筋/索以及與FRP筋/索相適配的錨具，該FRP筋/索作為所述T型梁的預應力筋，布置在所述上翼緣和下翼緣的中心。

2.如權利要求1所述的一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述T型梁采用摻鋼纖維的超高性能混凝土預制；所述FRP筋/索的材質為芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維或混雜纖維；所述T型梁內沒有設置抗剪腹筋，除鋼纖維外，T型梁內沒有鋼材參與。

3.如權利要求1或2所述的一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述T型梁的總長度小于或等于50m，梁的橫截面沿縱向是變截面或等截面。

4.如權利要求3所述的一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述T型梁包括整體式和節段式兩種，所述節段式T型梁由多個預制節段拼接形成，所述預制節段類型分為中間節段和錨固節段。

5.如權利要求4所述的一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，通過拼接形成的節段式T型梁在其預制節段接縫面上設置剪力鍵，所述預制節段接縫面涂以環氧樹脂形成膠接縫。

6.如權利要求5所述的一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述剪力鍵均勻分布在所述上翼緣和腹板上，剪力鍵包括鍵塊和鍵槽，所述剪力鍵塊/槽采用梯形或圓角梯形截面，剪力鍵為多重剪力鍵，所述鍵塊/槽的鍵長為100mm～300mm，鍵寬為50mm～100mm，鍵深為50mm～100mm。

7.如權利要求1或2所述的一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁，其特征在于，所述FRP筋/索施加預應力的方法為后張法。

8.權利要求1-7任一項所述的一種FRP預應力體系超高性能混凝土T型梁的制備方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

S1預制超高性能混凝土T型梁初坯，并在該初坯的上翼緣和下翼緣的中心預留孔道；

S2在所述預留孔道中穿入所述FRP筋/索并進行張拉，然后采用與FRP筋/索配套的錨具將所述FRP筋/索錨固，通過該錨具將所述FRP筋/索產生的張拉應力傳遞給超高性能混凝土T型梁，使其產生預壓應力；

S3對于節段式T型梁，在將預應力FRP筋/索插入預留管道前，先將預制完成的各節段按拼接順序排列，然后在節段的接縫面上涂抹環氧樹脂，最后將相鄰節段的剪力鍵對接，形成一個T型梁的整體；

S4預應力施加完成后，在預留孔道中灌入高強砂漿或不摻鋼纖維的超高性能混凝土漿進行密封，凝固后獲得所需的T型梁。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，在步驟S1中，所述T型梁初坯的預制包括下列步驟：

S11使用強制式攪拌機攪拌超高性能混凝土，將攪拌均勻的超高性能混凝土漿澆筑在鋼模板內并密封，澆筑溫度大于10℃；

S12將澆筑成型的T型梁初坯在溫度大于10℃、相對濕度大于70％的環境中放置12小時，然后在70℃～90℃高溫蒸汽中養護72小時，養護過程中相對濕度保持在95％以上，達到預設強度后，拆除所述模板；

S13拆除所述模板后，在70℃～90℃高溫蒸汽和相對濕度大于95％的環境中養護48小時，以此獲得所需的T型梁初坯。