CN206070879U - 一种frp钢筋复合筋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种FRP钢筋复合筋，其包括：一根或多根钢筋以及设置于其外侧的包裹层，包裹层由纤维增强塑料制成，用于包裹钢筋，钢筋为带肋钢筋。本实用新型一种FRP钢筋复合筋，其结构简单，具有轻质、高强、高模量、耐腐蚀、高延伸率以及伪延性，可替代建筑与桥梁结构中的钢筋、钢丝及钢绞线等受力构件。

Description

一种FRP钢筋复合筋

技术领域

本实用新型涉及一种建筑与桥梁结构工程用材料，具体涉及一种FRP钢筋复合筋。

背景技术

钢筋、钢丝以及钢绞线等材料在建筑与桥梁结构工程应用十分广泛。但是大量工程实践表明，建筑与桥梁结构因长期处于恶劣的服役环境中，使钢材容易受到腐蚀从而威胁结构的安全，降低了结构的安全耐久性。

纤维增强塑料，以下简称FRP，是以连续纤维组成的复合材料。而FRP筋是由具有抗拉作用的连续纤维束和具有粘结作用的聚合物基体两部分组成，其中，FRP筋棒材可做成普通带肋钢筋的形状，被认为是钢筋的一种可能的替代材料；对于光面的FRP筋棒材，可以代替桥梁拉索中的钢绞线或高强钢丝。根据纤维种类的不同，纤维增强塑料可分为碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料、玄武岩纤维增强塑料和芳纶纤维增强塑料及混杂纤维增强塑料等。纤维增强塑料具有轻质高强、低松弛、耐腐蚀和良好的抗疲劳性能等优良特性。纤维增强塑料作为一种新型的有发展潜力的建筑材料适用于服役环境、耐久性、抗疲劳等方面要求高的重要工程结构，如地下结构、海洋工程，水利工程等。

采用不同纤维材料制作的FRP筋，其模量除了碳纤维的模量较大(与钢材差不多)，其他的模量均较小。同时由于各种FRP都是线弹性材料，其破坏过程中没有屈服，破坏形式为脆性破坏，从而造成了在使用过程中突发破坏，没有任何预兆，降低了该材料使用的安全性。在混凝土工程中使用只有通过超筋设计才能提高结构的安全性能，但是却造成了材料的浪费。另外，利用多种不同模量和极限延伸率的纤维进行混杂可以提高FRP材料的模量和延性问题，但是对于混杂纤维FRP材料来说，其屈服过程是以部分纤维的失效来实现的，这样造成其在这段过程中发生脆性破坏的。

所以，FRP材料以其自身的优点，在土木行业中有广阔的应用前景。同时由于其自身的特点，在一定程度上也制约了其在土木工程中的应用。

故一种具有轻质、高强、高模量、耐腐蚀、高延伸率的FRP钢筋复合筋及其制备方法亟待提出。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种FRP钢筋复合筋，其结构简单，具有轻质、高强、高模量、耐腐蚀、高延伸率以及伪延性，可替代建筑与桥梁结构中的钢筋、钢丝及钢绞线等受力构件。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种FRP钢筋复合筋，包括：一根或多根钢筋以及设置于其外侧的包裹层，包裹层由纤维增强塑料制成，用于包裹钢筋，钢筋为带肋钢筋。

本实用新型提出一种轻质、高强、高模量、耐腐蚀、高延伸率以及伪延性的FRP钢筋复合筋，可替代建筑与桥梁结构中的钢筋、钢丝及钢绞线等受力构件。包裹层可以承担荷载作用，对钢筋进行防腐保护。钢筋为带肋钢筋，带肋钢筋与包裹层的粘结力较钢绞线更优，避免产生剥离破坏。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，包裹层的表面呈光滑的圆柱形。

采用上述优选的方案，可用来替代桥梁拉索中的钢绞线或高强钢丝，较纯钢绞线或高强钢丝具有更优的防腐性能，较纯FRP筋材具有更优的力学性能。

作为优选的方案，在包裹层的表面带有肋。

采用上述优选的方案，提高与混凝土的粘结锚固力，用来替代钢筋混凝土结构用钢筋，较普通钢筋具有优良的防腐性能。

作为优选的方案，纤维增强塑料为玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料、玄武岩纤维增强塑料中的一种。

采用上述优选的方案，纤维增强塑料种类的选择可根据材料的力学性能、使用环境的要求以及成本而定，以满足结构不同力学性能、使用环境和成本等要求。

作为优选的方案，钢筋与包裹层的体积比为10％～40％。

采用上述优选的方案，调整钢筋与纤维的体积配比时，可制作出不同力学性能的复合筋。

作为优选的方案，包裹层的厚度不小于1mm。

采用上述优选的方案，保护包裹层内的钢筋。

作为优选的方案，在钢筋上设有多个连接凹槽，在包裹层上设有与连接凹槽相匹配的凸起。

采用上述优选的方案，保证钢筋与包裹层的连接紧密性，避免产生剥离破坏。

作为优选的方案，包裹层包括第一包裹段和第二包裹段，且第一包裹段的厚度大于第二包裹段的厚度。

作为优选的方案，第一包裹段用于连接端，耐磨，防腐性能更好，第二包裹段用于钢筋的使用端。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种FRP钢筋复合筋的剖视图之一。

图2为本实用新型实施例提供的一种FRP钢筋复合筋的剖视图之二。

图3为本实用新型实施例提供的一种FRP钢筋复合筋的剖视图之三。

其中：1钢筋、2包裹层、21第一包裹段、22第二包裹段。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

为了达到本实用新型的目的，一种FRP钢筋复合筋的其中一些实施例中，

如图1-2所示，一种FRP钢筋复合筋，包括：一根或多根钢筋1以及设置于其外侧的包裹层2，包裹层2由纤维增强塑料制成，用于包裹钢筋1，钢筋1为带肋钢筋。

一种FRP钢筋复合筋制备方法，用于制备FRP钢筋复合筋，具体包括以下步骤：

一、备料：先将纤维增强塑料和钢筋1预先准备好；

二、入模：将浸渍树脂的纤维增强塑料和钢筋1一起送入模具中；

三、固化：将纤维增强塑料加热牵引固化；

四、成型：根据不同的树脂采取不同的生产设备对固化后的纤维增强塑料进行成型，纤维增强塑料在钢筋1外部形成包裹层2。

一种纤维增强塑料钢筋复合筋制备方法制作工艺简单，钢筋1和外层的包裹层2有机地固结成一体。包裹层2的树脂可选用热固性树脂或者热塑性树脂，其中热固性树脂成品可以提高该筋的整体力学性能，但其不具备二次热加工的能力；热塑性树脂成品可以进行二次热加工，进行弯折处理，适用于混凝土结构工程。

本实用新型提出一种轻质、高强、高模量、耐腐蚀、高延伸率以及伪延性的FRP钢筋复合筋，可替代建筑与桥梁结构中的钢筋、钢丝及钢绞线等受力构件。包裹层2可以承担荷载作用，对钢筋1进行防腐保护。钢筋1为带肋钢筋，带肋钢筋与包裹层2的粘结力较钢绞线更优，避免产生剥离破坏。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，包裹层2的表面呈光滑的圆柱形。

采用上述优选实施例的方案，可用来替代桥梁拉索中的钢绞线或高强钢丝，较纯钢绞线或高强钢丝具有更优的防腐性能，较纯FRP筋材具有更优的力学性能。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在包裹层2的表面带有肋。

采用上述优选实施例的方案，提高与混凝土的粘结锚固力，用来替代钢筋混凝土结构用钢筋，较普通钢筋具有优良的防腐性能。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，纤维增强塑料为玻璃纤维增强复合塑料、碳纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料、玄武岩纤维增强塑料中的一种。

采用上述优选实施例的方案，纤维增强塑料种类的选择可根据材料的力学性能、使用环境的要求以及成本而定，以满足结构不同力学性能、使用环境和成本等要求。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，钢筋1与包裹层2的体积比为10％～40％。

采用上述优选实施例的方案，调整钢筋1与纤维的体积配比时，可制作出不同力学性能的复合筋。钢筋1与包裹层2最优的体积配比为30％左右，FRP钢筋复合筋克服了单纯FRP材料模量低、延性差、没有屈服段的缺点，同时也继承了FRP筋的轻质、高强和高耐久性的优点。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，包裹层2的厚度不小于1mm。

采用上述优选实施例的方案，保护包裹层2内的钢筋1。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在钢筋1上设有多个连接凹槽(图纸未示出)，在包裹层2上设有与连接凹槽相匹配的凸起。

采用上述优选实施例的方案，保证钢筋1与包裹层2的连接紧密性，避免产生剥离破坏。

如图3所示，为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，包裹层2包括第一包裹段21和第二包裹段22，且第一包裹段21的厚度大于第二包裹段22的厚度。

采用上述优选实施例的方案，第一包裹段21用于连接端，耐磨，防腐性能更好，第二包裹段22用于钢筋1的使用端，更灵活，轻便。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种FRP钢筋复合筋，其特征在于，包括：一根或多根钢筋以及设置于其外侧的包裹层，所述包裹层由纤维增强塑料制成，用于包裹所述钢筋，所述钢筋为带肋钢筋，所述包裹层包括第一包裹段和第二包裹段，且所述第一包裹段的厚度大于所述第二包裹段的厚度。

2.根据权利要求1所述的FRP钢筋复合筋，其特征在于，所述包裹层的表面呈光滑的圆柱形。

3.根据权利要求2所述的FRP钢筋复合筋，其特征在于，在所述包裹层的表面带有肋。

4.根据权利要求1-3任一项所述的FRP钢筋复合筋，其特征在于，所述纤维增强塑料为玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料、玄武岩纤维增强塑料中的一种。

5.根据权利要求4所述的FRP钢筋复合筋，其特征在于，所述钢筋与所述包裹层的体积比为10％～40％。

6.根据权利要求4所述的FRP钢筋复合筋，其特征在于，所述包裹层的厚度不小于1mm。

7.根据权利要求4所述的FRP钢筋复合筋，其特征在于，在所述钢筋上设有多个连接凹槽，在所述包裹层上设有与所述连接凹槽相匹配的凸起。