CN104499640B - 一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法 - Google Patents
一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104499640B CN104499640B CN201410848531.6A CN201410848531A CN104499640B CN 104499640 B CN104499640 B CN 104499640B CN 201410848531 A CN201410848531 A CN 201410848531A CN 104499640 B CN104499640 B CN 104499640B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber composite
- reinforcing material
- composite reinforcing
- shaped steel
- concrete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 104
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 32
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 18
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 14
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 11
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 5
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 4
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 11
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 11
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法,属于混凝土构件及其制作方法。构件包括:纤维复合增强材料纵筋、纤维复合增强材料布、型钢、混凝土和聚脲弹性体;在纤维复合增强材料纵筋的***缠绕纤维复合增强材料布,构成纤维复合增强材料笼,在纤维复合增强材料笼的内部设置型钢;采用混凝土包裹纤维复合增强材料笼和型钢;在混凝土包裹层的外表面设有聚脲弹性体。通过采用纤维复合增强材料代替钢筋以及在结构构件表面喷涂聚脲弹性体来提高结构构件的耐久性,通过混凝土内部放置型钢来提高结构构件的延性,从而在保证构件延性的前提下达到构件高耐久性的目的。优点:具有高耐久性;高延性和良好的经济性和加工性能;能够充分发挥材料的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种混凝土构件及其制作方法,特别是一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法。
背景技术
如何有效地防止钢筋锈蚀是腐蚀环境中(如煤炭工业环境和海洋环境中)钢筋混凝土结构面临的一大难题。钢筋锈蚀已经成为导致全球钢筋混凝土建筑物耐久性不足、过早破坏的最主要灾害。多年以来,沿海建筑由于耐久性不良引起的事故时有发生,由此带来的经济损失和加固处理费用不断增加。目前有大量钢筋混凝土结构由钢筋锈蚀引起混凝土开裂,保护层脱落而引起的事件很多,使其服务寿命远低于设计值或预期值。国内外统计资料表明,钢筋锈蚀造成结构损坏导致的经济损失数额惊人。我国,近年来由钢筋锈蚀引起的问题非常严重,例如交通部曾在1996年对我国港口工程混凝土结构的破坏状况作过调查,结果表明,80%结构发生严重或较严重的钢筋锈蚀破坏,而出现锈蚀破坏的时间仅仅有5年;1994年铁路秋检统计指出,在铁路混凝土桥梁中有病害的有2675座,其中发生钢筋锈蚀损伤的有722座,占27%。
纤维复合增强材料由于具有良好的耐腐蚀性能而逐步成为腐蚀环境下代替钢筋的较好选择,但是纤维复合增强材料与钢筋之间的力学性能差异较大,纤维复合增强材料是一种线弹性材料,其应力-应变关系曲线没有类似于钢筋一样的屈服点,因此配纤维复合增强材料筋的混凝土结构构件的破坏形态无论表现为混凝土压碎还是纤维复合增强材料筋拉断都属于脆性破坏,而脆性破坏是工程结构必须避免的一种破坏形态。
存在问题:(1)普通钢筋混凝土结构构件由于钢筋的混凝土保护层厚度有限,钢筋很容易锈蚀,从而导致结构的耐久性不足。(2)传统的配纤维复合增强材料筋的混凝土结构构件的延性较差,结构极易发生脆性破坏。
发明内容
本发明的目的是要提供一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法,解决腐蚀环境下现有钢筋混凝土结构面临的钢筋锈蚀及配纤维复合增强材料筋的混凝土结构构件的脆性破坏的问题。
本发明的目的是这样实现的:本发明的高耐久型混凝土结构构件,包括:纤维复合增强材料纵筋、纤维复合增强材料布、型钢、混凝土和聚脲弹性体;在纤维复合增强材料纵筋的***缠绕纤维复合增强材料布,构成纤维复合增强材料笼,在纤维复合增强材料笼的内部设置型钢;采用混凝土包裹纤维复合增强材料笼和型钢;在混凝土包裹层的外表面设有聚脲弹性体。
所述的纤维复合增强材料纵筋为多根,并相互平行。
所述的纤维复合增强材料为碳纤维复合增强材料、耐碱型玻璃纤维复合增强材料、芳纶纤维复合增强材料或玄武岩纤维复合增强材料。
所述的型钢为实腹式型钢或格构式型钢。
所述的缠绕为交叉式缠绕或单向缠绕。
本发明的高耐久型混凝土结构构件的制作方法为:
a)按设计要求定位纤维复合增强材料纵筋,再将纤维复合增强材料布缠绕在纤维复合增强材料纵筋的***以形成纤维复合增强材料笼;
b)将型钢按设计位置放置在纤维复合增强材料笼的内部;再将纤维复合增强材料笼和型钢放入模板内部;
c)浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度脱模,再在其外表面喷涂聚脲弹性体。
有益效果,本发明通过采用纤维复合增强材料代替钢筋以及在结构构件表面喷涂聚脲弹性体来提高结构构件的耐久性,通过混凝土内部放置型钢来提高结构构件的延性,从而在保证构件延性的前提下达到构件高耐久性的目的。与现有技术相比具有如下优势:
1)高耐久性。采用纤维复合增强材料代替钢筋以及在结构构件表面喷涂聚脲弹性体从而保证结构构件的高耐久性。
2)高延性。在构件的核心配有型钢,通过钢材的良好的变形保证结构构件的延性。同时型钢因其位于结构构件的核心而具有足够的混凝土保护层厚度,从而可以免遭锈蚀。
3)良好的经济性和加工性能。采用整体纤维复合增强材料布缠绕在纤维复合增强材料纵筋的***,其施工快捷方便,节省了因箍筋接头过多而浪费材料。同时纤维复合增强材料布容易弯曲,避免了纤维复合增强材料箍筋弯曲成型时强度显著退化的问题,从而可以充分发挥材料的力学性能。
附图说明:
图1为本实施例1的结构示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3为本实施例2的结构示意图。
图4为图3的A-A剖面图。
图5为本实施例3的结构示意图。
图6为图5的A-A剖面图。
图中:1-纤维复合增强材料纵筋;2-纤维复合增强材料布;3-型钢;4-混凝土;5-聚脲弹性体;6-孔洞。
具体实施方式
本发明的高耐久型混凝土结构构件,包括:纤维复合增强材料纵筋、纤维复合增强材料布、型钢、混凝土和聚脲弹性体;在纤维复合增强材料纵筋的***缠绕纤维复合增强材料布,构成纤维复合增强材料笼,在纤维复合增强材料笼的内部设置型钢;采用混凝土包裹纤维复合增强材料笼和型钢;在混凝土包裹层的外表面设有聚脲弹性体。
所述的纤维复合增强材料纵筋为多根,并相互平行;所述的纤维复合增强材料为碳纤维复合增强材料、耐碱型玻璃纤维复合增强材料、芳纶纤维复合增强材料或玄武岩纤维复合增强材料。
所述的型钢为实腹式型钢或格构式型钢。所述的缠绕为交叉式缠绕或单向缠绕。
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述:
实施例1:图1为高耐久型混凝土结构构件的一种形式,该结构构件包含由碳纤维复合增强材料纵筋1和交叉螺旋式缠绕在碳纤维复合增强材料纵筋1***的碳纤维复合增强材料布2组成的碳纤维复合增强材料笼;在碳纤维复合增强材料笼的内部设置格构式型钢3,格构式型钢的腹板设有孔洞6;再采用混凝土4包裹碳纤维复合增强材料笼和型钢3;在混凝土4包裹层的外表面设有聚脲弹性体5。
本发明的高耐久型混凝土结构构件的制作方法为:
a)按设计要求定位碳纤维复合增强材料纵筋1,再将碳纤维复合增强材料布2交叉缠绕在碳纤维复合增强材料纵筋1的***以形成碳纤维复合增强材料笼;
b)将格构式型钢3按设计位置放置在碳纤维复合增强材料笼的内部;再将碳纤维复合增强材料笼和格构式型钢3放入模板内部;
c)浇筑混凝土4,待混凝土4达到一定强度脱模,再在其外表面喷涂聚脲弹性体5。
实施例2:图3为高耐久型混凝土结构构件的一种形式,该结构构件包含由耐碱型玻璃纤维复合增强材料纵筋1和交叉螺旋式缠绕在耐碱型玻璃纤维复合增强材料纵筋1***的耐碱型玻璃纤维复合增强材料布2组成的耐碱型玻璃纤维复合增强材料笼;在耐碱型玻璃纤维复合增强材料笼的内部设置箱型型钢3,再采用混凝土4包裹耐碱型玻璃纤维复合增强材料笼和箱型型钢3;在混凝土4包裹层的外表面设有聚脲弹性体5。
本发明的高耐久型混凝土结构构件的制作方法为:
a)按设计要求定位耐碱型玻璃纤维复合增强材料纵筋1,再将耐碱型玻璃纤维复合增强材料布2交叉缠绕在耐碱型玻璃纤维复合增强材料纵筋1的***以形成耐碱型玻璃纤维复合增强材料笼;
b)将箱型型钢3按设计位置放置在耐碱型玻璃纤维复合增强材料笼的内部;再将耐碱型玻璃纤维复合增强材料笼和箱型型钢3放入模板内部;
c)浇筑混凝土4,待混凝土4达到一定强度脱模,再在其外表面喷涂聚脲弹性体5。
实施例3:图5为高耐久型混凝土结构构件的一种形式,该结构构件包含由碳纤维复合增强材料纵筋1和单向螺旋式缠绕在碳纤维复合增强材料纵筋1***的玄武岩纤维复合增强材料布2组成的纤维复合增强材料笼;在纤维复合增强材料笼的内部设置圆钢管3,再采用混凝土4包裹纤维复合增强材料笼和圆钢管3;在混凝土4包裹层的外表面设有聚脲弹性体5。
本发明的高耐久型混凝土结构构件的制作方法为:
a)按设计要求定位碳纤维复合增强材料纵筋1,再将玄武岩纤维复合增强材料布2交叉缠绕在碳纤维复合增强材料纵筋1的***以形成纤维复合增强材料笼;
b)将圆钢管3按设计位置放置在纤维复合增强材料笼的内部;再将纤维复合增强材料笼和圆钢管3放入模板内部;
c)浇筑混凝土4,待混凝土4达到一定强度脱模,再在其外表面喷涂聚脲弹性体5。
Claims (6)
1.一种高耐久型混凝土结构构件,其特征是:该混凝土结构构件,包括:纤维复合增强材料纵筋、纤维复合增强材料布、型钢、混凝土和聚脲弹性体;在纤维复合增强材料纵筋的***缠绕纤维复合增强材料布,构成纤维复合增强材料笼,在纤维复合增强材料笼的内部设置型钢;采用混凝土包裹纤维复合增强材料笼和型钢;在混凝土包裹层的外表面设有聚脲弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种高耐久型混凝土结构构件,其特征是:所述的纤维复合增强材料纵筋为多根,并相互平行。
3.根据权利要求1所述的一种高耐久型混凝土结构构件,其特征是:所述的纤维复合增强材料为碳纤维复合增强材料、耐碱型玻璃纤维复合增强材料、芳纶纤维复合增强材料或玄武岩纤维复合增强材料。
4.根据权利要求1所述的一种高耐久型混凝土结构构件,其特征是:所述的型钢为实腹式型钢或格构式型钢。
5.根据权利要求1所述的一种高耐久型混凝土结构构件,其特征是:所述的缠绕为交叉式缠绕或单向缠绕。
6.权利要求1所述的一种高耐久型混凝土结构构件的制作方法,其特征是:该制作方法为:
a)按设计要求定位纤维复合增强材料纵筋,再将纤维复合增强材料布缠绕在纤维复合增强材料纵筋的***以形成纤维复合增强材料笼;
b)将型钢按设计位置放置在纤维复合增强材料笼的内部;再将纤维复合增强材料笼和型钢放入模板内部;
c)浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度脱模,再在其外表面喷涂聚脲弹性体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410848531.6A CN104499640B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410848531.6A CN104499640B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104499640A CN104499640A (zh) | 2015-04-08 |
CN104499640B true CN104499640B (zh) | 2016-08-17 |
Family
ID=52941081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410848531.6A Expired - Fee Related CN104499640B (zh) | 2014-12-30 | 2014-12-30 | 一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104499640B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110295707A (zh) * | 2019-06-19 | 2019-10-01 | 上海市建筑科学研究院 | 一种喷涂聚脲弹性体加固预制混凝土空心板及加工方法 |
CN111113941A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-08 | 北京工业大学 | 一种frp交叉缠绕螺旋箍筋及其制作方法 |
CN112593977A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-04-02 | 中煤科工集团北京华宇工程有限公司 | 巷道支护装置 |
CN117166516A (zh) * | 2023-09-05 | 2023-12-05 | 南京工业大学 | 一种配置空间缠绕式frp螺旋箍筋的固定式光伏桩基 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06117052A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-26 | Takenaka Komuten Co Ltd | プレキャスト構真柱 |
CN100570097C (zh) * | 2007-07-06 | 2009-12-16 | 沈阳建筑大学 | 一种抗腐蚀疲劳的轻骨料混凝土梁 |
CN101328751A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-12-24 | 合肥工业大学 | 一种纤维复合材料钢骨混凝土结构 |
KR100991337B1 (ko) * | 2008-09-29 | 2010-11-01 | 이창남 | 리브강관을 사용한 중공 cft 제작공법 |
CN201649285U (zh) * | 2010-02-02 | 2010-11-24 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | Frp型钢海砂混凝土构件 |
CN102936940A (zh) * | 2012-11-12 | 2013-02-20 | 北京工业大学 | 混杂frp筋增强超高性能混凝土梁构件 |
CN204386028U (zh) * | 2014-12-30 | 2015-06-10 | 中国矿业大学 | 一种高耐久型混凝土结构构件 |
-
2014
- 2014-12-30 CN CN201410848531.6A patent/CN104499640B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104499640A (zh) | 2015-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104499640B (zh) | 一种高耐久型混凝土结构构件及其制作方法 | |
CN103669725B (zh) | 混杂frp管高强钢筋活性粉末混凝土柱及制备方法 | |
CN103243864A (zh) | 一种复合材料箍筋 | |
CN205877455U (zh) | 一种预应力钢筒混凝土管 | |
CN104060765A (zh) | 一种钢—连续纤维复合筋及其制备方法 | |
CN107217786A (zh) | 混杂式frp‑钢复合筋海砂混凝土梁 | |
CN202925921U (zh) | 一种高延性砌体窗间墙 | |
CN105756365B (zh) | 一种快速加固混凝土梁的方法 | |
CN104389439A (zh) | 一种钢筋混凝土柱的加固方法 | |
CN106835936A (zh) | 一种frp约束钢管混凝土拱结构 | |
CN113047651A (zh) | 基于纤维编织网的钢管混凝土柱加固方法 | |
CN212802677U (zh) | 一种框架填充墙的抗剪加固装置 | |
CN205134741U (zh) | 一种通过表面结构增强的混凝土柱 | |
CN204386028U (zh) | 一种高耐久型混凝土结构构件 | |
CN103615605A (zh) | 玻璃纤维增强塑料钢骨架夹砂管 | |
CN106087979A (zh) | 一种用于混凝土预制桩中的钢筋骨架笼 | |
CN201627143U (zh) | 桥梁钢丝索密封防护结构 | |
CN106639477A (zh) | 一种具有抗震和自愈合性能的内置阻尼梁构件 | |
CN103306431A (zh) | 钢筋混凝土管格构柱 | |
CN206408838U (zh) | 一种纤维‑竹材复合管混凝土组合柱 | |
CN206234491U (zh) | 一种现场施工的管道聚合物砂浆内衬 | |
CN206478318U (zh) | 一种玻璃纤维增强塑料钢骨架夹砂管 | |
RU126710U1 (ru) | Шпала бетонная | |
CN205781697U (zh) | 一种非开挖穿插用热塑性增强复合管 | |
CN114482411A (zh) | 一种配置复合材料格栅的混凝土组合构件及其制造工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 221116 Research Institute of China University of Mining and Technology,, Jiangsu Applicant after: China University of Mining & Technology Address before: 221116 Research Institute, China University of Mining and Technology, Xuzhou University, Jiangsu, China, Applicant before: China University of Mining & Technology |
|
COR | Change of bibliographic data | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160817 Termination date: 20161230 |