一种采用新型组合界面的FRP型材—混凝土组合结构制造技术

本实用新型专利技术属于混凝土结构技术领域，具体涉及一种采用新型组合界面的FRP型材—混凝土组合结构。该结构中包括FRP型材模板、FRP剪力键、界面树脂层和混凝土；FRP剪力键设置于FRP型材模板表面；混凝土直接浇筑于FRP型材模板表面；FRP剪力键、FRP型材模板表面与现浇混凝土之间设有界面树脂层。本实用新型专利技术所提供的新型组合界面的FRP型材—混凝土组合结构，制备过程简便，易操作，同时具有较强的可设计性、结合了现有的湿粘结和钢螺栓剪力键的技术优点，技术效果突出，可以较为有效的克服FRP型材与混凝土之间易剥离脱落、钢螺栓剪力键易生锈且易对FRP型材造成打孔损坏的技术缺陷，利于FRP型材-混凝土组合结构的推广应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于混凝土结构
，具体涉及一种采用新型组合界面的FRP型材—混凝土组合结构。该结构中包括FRP型材模板、FRP剪力键、界面树脂层和混凝土；FRP剪力键设置于FRP型材模板表面；混凝土直接浇筑于FRP型材模板表面；FRP剪力键、FRP型材模板表面与现浇混凝土之间设有界面树脂层。本技术所提供的新型组合界面的FRP型材—混凝土组合结构，制备过程简便，易操作，同时具有较强的可设计性、结合了现有的湿粘结和钢螺栓剪力键的技术优点，技术效果突出，可以较为有效的克服FRP型材与混凝土之间易剥离脱落、钢螺栓剪力键易生锈且易对FRP型材造成打孔损坏的技术缺陷，利于FRP型材-混凝土组合结构的推广应用。【专利说明】一种采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构
本专利技术属于混凝土结构
，具体涉及一种采用新型组合界面的FRP型材一 混凝土组合结构。
技术介绍
现有建筑施工技术中，由于钢筋锈蚀所导致的基础设施耐久性严重下降，造成了 巨大的经济损失。统计数据表明，钢筋和钢材腐蚀所造成的经济损失一般可达国民经济总 产值（⑶P)的2?4%，如欧洲约为3%，美国和澳大利亚均为4. 2%，而波兰则为6?10%，我国约 为6%。因而提高基础设施耐久性是世界各国经济和社会发展面临的重要问题。 纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer,简称FRP)的出现，为提升基础设 施耐久性带来了希望。与传统的钢材、钢筋和混凝土等结构材料相比，FRP材料具有优异的 耐腐蚀性能、较高的比强度、比模量和较好的抗疲劳性能等显著优点。 在FRP型材一混凝土组合结构中，FRP型材不仅可以作为混凝土结构的模板，还能 作为组合梁的抗弯增强材料，在提高混凝土结构耐久性的同时也可提升结构的安全性能， 因而在恶劣环境中使用时FRP型材一混凝土组合结构的性能优势更为明显。已有研究表 明，FRP型材一混凝土组合结构能够较为充分的发挥FRP材料的轻质高强、耐腐蚀的优点以 及混凝土高抗压强度的优势，具有高耐久、重量轻、施工快速和耐疲劳等优点，是一种极具 应用潜力的结构形式。 FRP型材与混凝土的组合界面连接/粘结性能是FRP型材一混凝土组合结构的关 键问题。现有的FRP型材与混凝土之间常见的连接方式有：直接浇筑、环氧胶接干粘结界 面、钢螺栓剪力键连接等方式。直接浇筑连接的FRP型材与混凝土的组合界面连接/粘结 能力往往较为有限；而纯环氧胶粘结的FRP型材与混凝土的组合界面的承载力较低，容易 产生局部剥离；钢螺栓剪力键连接方式则需要在FRP型材表面打孔，从而对型材造成一定 程度的削弱，同时钢连接件存在着锈蚀问题。由于现有的FRP型材与混凝土的组合界面连 接方式的弊端在一定程度上限制了 FRP型材一混凝土组合材料的推广应用，因而有必要继 续改进提高FRP型材与混凝土之间界面抗剪切承载力的连接方式。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构，所述 新型组合结构中FRP型材与混凝土组合界面之间采用一种新型连接方式，即新型组合结构 的组合界面处依靠剪力键提供的机械咬合力和湿粘结树脂提供的粘结力共同承担界面剪 力；本专利技术可以较好地解决FRP型材与混凝土界面之间易发生滑移失效的问题，使FRP型材 与混凝土共同受力和协同工作，同时又使得组合结构具有较好的耐久性能。 本专利技术所采取的技术方案如下： -种采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构，包括FRP型材模板、FRP剪 力键、界面树脂层和混凝土；FRP剪力键设置于FRP型材模板表面；混凝土直接浇筑于FRP 型材模板表面；FRP剪力键、FRP型材模板表面与现浇混凝土之间设有界面树脂层； 所述界面树脂层为湿粘结树脂； 具体施工时，首先须在FRP型材模板表面包括剪力键表面布设湿粘结树脂，在树 脂开始发粘但尚未固化的时间段内，将混凝土浇筑于FRP型材模板表面；待树脂完成固化 反应且混凝土达到设计强度后方可承重受力；新型组合结构的组合界面处依靠剪力键提供 的机械咬合力和湿粘结树脂提供的粘结力共同承担界面剪力。 所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构中，所述湿粘结树脂为环氧 树脂或乙烯基树脂，湿粘结树脂须选用在潮湿环境中仍然能够固化的树脂，树脂固化后的 抗拉强度须达到30MPa以上；界面树脂层即湿粘结树脂层厚度宜为广2mm。 所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构中，FRP剪力键的形状为槽 形、工字形或L形；FRP剪力键在FRP型材模板表面宜呈点式均匀间隔分布，单个剪力键的 长度方向沿着垂直于剪切力的方向布置。当构件的剪跨区段内有较大的集中荷载时，可将 连接件的个数按剪力图面积比例分配后再在各个剪跨段内各自均匀布置。 所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构中，FRP剪力键可在FRP型 材模板表面布设剪力键用纤维增强材料后，采用真空导入工艺浸润树脂基体，实现一体化 成型；或采用由拉挤成型的FRP槽形型材、FRP工字钢型材、FRP角钢型材切割成段制作成 相应形状的FRP剪力键，然后用环氧树脂将其粘结于FRP型材模板表面。 所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构，其特征在于，所述FRP型材 的纤维增强材料为GFRP (玻璃纤维)、BFRP (玄武岩纤维)、CFRP (碳纤维）或者以上纤维材 料的混杂纤维材料。 所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构中；FRP型材模板上所设置 剪力键数量和剪力键的间距根据界面处所需要达到的抗剪切承载力设计值计算得到，剪力 键数量的具体计算方法如下： (1)根据下述公式计算出新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构中FRP型材 与混凝土纯湿粘结界面的承载力Λ ;所述纯湿粘结界面为FRP型材模板与混凝土之间仅依 靠湿粘结树脂提供粘结力； 【权利要求】1. 一种采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构，其特征在于，该结构包括FRP 型材模板、FRP剪力键、界面树脂层和混凝土；FRP剪力键设置于FRP型材模板表面；混凝土 直接浇筑于FRP型材模板表面；FRP剪力键、FRP型材模板表面与混凝土之间设有界面树脂 层；所述界面树脂层为湿粘结树脂。2. 如权利要求1所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构，其特征在于，所 述湿粘结树脂为环氧树脂或乙烯基树脂；界面树脂层厚度为1~2_。3. 如权利要求1所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构，其特征在于，所 述FRP剪力键为槽形、工字形或L形；在剪跨区段内，FRP剪力键在FRP型材模板表面点式 均匀间隔分布，单个剪力键的长度方向沿着垂直于剪切力的方向布置。4. 如权利要求3所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构，其特征在于， FRP剪力键在FRP型材模板表面一体化成型；或采用由FRP槽形型材、FRP工字钢型材、FRP 角钢型材切割成段制作成相应形状的FRP剪力键，然后用环氧树脂将其粘结于FRP型材模 板表面。5. 如权利要求1所述采用新型组合界面的FRP型材一混凝土组合结构，其特征在于，所 述FRP型材模板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用新型组合界面的FRP型材—混凝土组合结构，其特征在于，该结构包括FRP型材模板、FRP剪力键、界面树脂层和混凝土；FRP剪力键设置于FRP型材模板表面；混凝土直接浇筑于FRP型材模板表面；FRP剪力键、FRP型材模板表面与混凝土之间设有界面树脂层；所述界面树脂层为湿粘结树脂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张普，吴刚，高丹盈，朱虹，孟少平，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南;41