FRP筋的固定连接方法技术

本发明专利技术公开了一种FRP筋的固定连接方法。本发明专利技术利用纤维绷带实现两根及以上FRP筋的柔性固定连接，与铁丝刚性缠绕搭接钢筋的传统方式相比：一方面，纤维绷带与FRP筋之间形成面接触，能够有效增大接触面积、提高约束力，同时减少由于铁丝刚性缠绕造成FRP筋表面剪应力集中所导致的FRP筋表面损伤，从而提高FRP筋的使用寿命；另一方面，纤维绷带与铁丝相比具有更加优异的力学性能和耐蚀性能，能够显著提高FRP筋连接处承载能力和使用寿命，节约养护维修成本，大大提高FRP筋增强混凝土结构的安全性和耐久性。另外，纤维绷带可选用芳纶纤维为主体织造而成，并具有性能优异、结构设计简单合理、生产制备高效快捷、现场施工灵活方便等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木工程领域，特别涉及一种FRP(Fiber Reinforced Plastics，纤维增强塑料)筋的固定连接方法。
技术介绍
钢筋增强混凝土结构是目前工程建筑应用最广泛的结构形式。在钢筋混凝土结构中，经度和纬度的钢筋通过铁丝进行固定连接，在混凝土内形成加强筋网，能够大大提高混凝土结构的承载力及使用性能。然而钢筋在腐蚀环境下极易受到介质侵蚀、并由此导致局部损伤甚至锈断，造成钢筋混凝土结构的承载力显著下降、并带来不可估量的安全隐患和经济损失。为了解决钢筋腐蚀对混凝土结构的不利影响，选用力学性能、耐蚀性能优异的FRP筋替代钢筋形成加强筋网，能够显著提高混凝土构件抗腐蚀能力、延长使用寿命、节约养护维修成本，是提高混凝土结构安全性和耐久性的有效措施，也是一种较经济的工程设计方案。然而，若按照与钢筋固定连接相同的方式，利用铁丝对构成加强筋网的FRP筋实施刚性固定连接，则会存在如下隐患：一方面，FRP筋在垂直于纤维轴方向上的承载力较弱，采用铁丝对FRP筋实施刚性绑扎固定，其与FRP筋垂直于纤维轴方向形成近似线接触的方式，由此产生相对集中的剪切力，极易造成FRP筋的表面结构损伤，从而降低FRP筋的性能及使用寿命；另一方面，虽然FRP筋的耐蚀性能优于钢筋，但铁丝的耐蚀性能相对较差，因而不可避免地在FRP筋搭接处因铁丝的快速锈蚀而导致FRP筋之间的固定连接失效，从而造成FRP筋网、以至于整个混凝土结构承载力的大幅下降。由此可见，如何实施FRP筋的快速可靠固定连接，以形成力学性能、耐久性能优异的FRP加强筋网，从而有效替代钢筋，增强混凝土结构，成为实际工程中亟待突破的技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种FRP筋的固定连接方法，该固定连接方法包括：将两根及以上FRP筋相互搭放；在搭放的FRP筋之间的接触位置缠绕纤维绷带。可选地，该固定连接方法在缠绕纤维绷带之后进一步包括：对缠绕的纤维绷带刷涂粘结树脂。优选地，将至少两根FRP筋相互搭放的方式为：将两根FRP筋垂直交叉搭放；相应地，在搭放的FRP筋之间的接触位置缠绕纤维绷带的方式为：将纤维绷带绕垂直交叉搭放的FRP筋的交叉点往复缠绕；并且，纤维绷带的宽度小于FRP筋的直径。优选地，将至少两根FRP筋相互搭放的方式为：将两根及以上FRP筋平行搭放；相应地，在搭放的FRP筋之间的接触位置缠绕纤维绷带的方式为：将纤维绷带交替缠绕平行搭放的每根FRP筋、和/或将纤维绷带沿平行搭放的FRP筋形成的包络面缠绕；并且，纤维绷带的宽度不小于FRP筋的直径。优选地，纤维绷带具有纤维布层。优选地，纤维绷带进一步具有贴附于纤维布层一侧的胶层。优选地，纤维绷带进一步具有介于纤维布层与胶层之间的纱网层。优选地，纤维绷带在其宽度方向上的两侧边缘具有合层编织封边。优选地，纤维布层包含芳纶纤维。优选地，纤维布层在纤维绷带的长度方向上的纤维编织密度大于在纤维绷带的宽度方向上的纤维编织密度。如上可见，本专利技术在FRP筋之间的搭放接触位置缠绕高性能的纤维绷带，以实现两根及以上FRP筋的柔性固定连接。与铁丝刚性缠绕搭接钢筋的传统方式相比：一方面，纤维绷带与FRP筋之间形成的面接触能够有效增大接触面积、提高约束力，并同时减少由于铁丝缠绕造成FRP筋表面剪应力集中所导致的FRP筋表面损伤，从而提高FRP筋的使用寿命。另一方面，纤维绷带与铁丝相比具有更加优异的力学性能和耐蚀性能，能够显著提高FRP筋连接处承载能力和使用寿命，节约养护维修成本，大大提高FRP筋增强混凝土结构的安全性和耐久性。而且，本专利技术还可以进一步产生如下的有益效果：1、纤维绷带控制约束力防松脱：为了确保纤维绷带能够牢固绑扎FRP筋，本专利技术可以利用纤维绷带胶层的粘结特性实现防松脱约束，也可以通过对缠绕后的纤维绷带涂刷粘结树脂实现二次防松脱约束，其中，涂刷粘接树脂还可以保护纤维绷带表面、并降低纤维的摩擦损耗。2、纤维绷带尺寸与FRP筋搭放方式的匹配：本专利技术能够支持FRP筋的垂直交叉或平行这两种搭接方式，相应地，本专利技术可以针对FRP筋的不同搭接方式合理设定纤维绷带的宽度，在有效增加约束接触面积、提高纤维绷带固定连接FRP筋的约束力同时，避免过宽的纤维绷带在缠绕过程形成局部扭结褶皱，从而影响纤维绷带的约束性能，降低纤维绷带的使用寿命。3、纤维绷带的结构设计：本专利技术使用的纤维绷带具有承载绷带使用过程所受外力的高性能纤维布层；还可以具有便于其缠绕后粘结固定的胶层，通过胶层对多层缠绕纤维绷带进行层间粘结固定，便于现场施工过程中多层缠绕纤维绷带的约束控制；较佳地，纤维布层和胶层之间还可以具有用于协调纤维绷带整体粘结效果的纱网层，同时该纱网层兼顾保护纤维布层作用，能够有效控制并降低绷带制备过程中纤维布层一侧浸胶形成胶层期间发生抽、断丝等纤维损伤。而且，本专利技术还可以对纤维绷带进行合层编织封边，一方面固定纤维绷带中的纤维布层和纱网层，同时有效防止宽度方向边缘纤维磨损、分散、滑脱等造成的绷带损伤。另外，本专利技术使用的纤维绷带的成品包装可以采用盘卷封装，轻质便携。基于上述的结构设计，本专利技术使用的纤维绷带具有性能优异、结构设计简单合理、生产制备高效快捷、携带方便、现场施工灵活方便等特点。4、纤维绷带的选材：由于芳纶纤维力学性能优异，且具有较高的抗弯折性和表面耐磨性，因此，本专利技术使用的纤维绷带可选用芳纶纤维为主体织造而成，从而确保纤维绷带在对FRP筋进行缠绕时不易发生大面积纤维折损，同时纤维绷带的表面能够有效抵抗层间剪切摩擦，保持原有形貌不破损。与其他高性能纤维比较，芳纶纤维的选用具有不可替代的性能优势。5、纤维绷带的编织方式：本专利技术可以通过设计纤维绷带的纤维布层编织结构，控制纤维绷带在其长度方向上的密度远高于宽度方向，较优地保证纤维绷带在沿长度方向缠绕固定FRP筋时表现出较高的力学性能，同时节省其宽度方向上的纤维材料耗费。附图说明图1为本专利技术实施例中FRP筋固定连接方法的示例性流程示意图；图2为基于如图1所示的固定连接方法产生的纤维绷带受力分析示意图；图3a和图3b为如图1所示的固定连接方法中选用的两种搭接方式的示意图；图4为如图1所示的固定连接方法中选用的纤维绷带的结构设计示意图；图5为如图1所示的固定连接方法中选用的纤维绷带的纤维布层优选编织方式的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术进一步详细说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FRP筋的固定连接方法，其特征在于，该固定连接方法包括：将两根及以上FRP筋相互搭放；在搭放的FRP筋之间的接触位置缠绕纤维绷带。

【技术特征摘要】
1.一种FRP筋的固定连接方法，其特征在于，该固定连接方法包括：
将两根及以上FRP筋相互搭放；
在搭放的FRP筋之间的接触位置缠绕纤维绷带。
2.根据权利要求1所述的固定连接方法，其特征在于，该固定连接方法在缠绕纤维绷带
之后进一步包括：
对缠绕的纤维绷带涂刷粘结树脂。
3.根据权利要求1或2所述的固定连接方法，其特征在于，
将两根及以上FRP筋相互搭放的方式为：将两根FRP筋垂直交叉搭放；
在搭放的FRP筋之间的接触位置缠绕纤维绷带的方式为：将纤维绷带绕垂直交叉搭放的
FRP筋的交叉点往复缠绕；
并且，纤维绷带的宽度小于FRP筋的直径。
4.根据权利要求1或2所述的固定连接方法，其特征在于，
将两根及以上FRP筋相互搭放的方式为：将两根及以上FRP筋平行搭放；
在搭放的FRP筋之间的接触位置缠绕纤维绷带的方式为：将纤维绷...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳清瑞，王彬，杨勇新，李彪，廉杰，赵进阶，赵颜，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11