本发明专利技术涉及一种BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱及其制备方法，属于土木工程技术领域，主要适用于桥梁、海洋平台、工业厂房、以及高层建筑中的柱结构。该组合柱主要由FRP条带、BP管、钢筋以及再生混凝土组成。FRP约束BP管对内部核心再生混凝土的约束作用，可为核心再生混凝土提供紧箍力，从而显著提高再生混凝土柱强度和延性。FRP约束BP管不直接承担纵向荷载，从而避免了竹塑管的受压屈曲。本发明专利技术方法所制备的组合柱具有承载力高、延性和耐久性好、价格低廉、施工方便等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱，该组合柱适用于桥梁、海洋平台、工业厂房、以及高层建筑中的柱结构。
技术介绍
21世纪的中国各类建设，从高层建筑到大跨建筑结构，从现代桥梁到地下工程，不仅规模宏大，而且建设势头迅猛、关键技术越来越复杂。确保这些工程结构的先进性、安全性和耐久性，无疑是我国结构工程科技工作者的基本使命和首要任务。因此，结构工程的发展对结构体系的创新提出了迫切的需求。据统计，我国每年产生的建筑垃圾，仅废弃混凝土总量就达12000万吨以上。将建筑垃圾破碎后作为再生集料不但能解决天然集料资源紧张问题，实现混凝土的再生与循环利用，保证建筑业的可持续发展。国内外对再生混凝土性能做了大量的试验研宄，表明再生混凝土各项性能良好，可以用于实际工程建设中。约束混凝土柱具有承载力高、延性好、抗震性能佳等优点，已在土木工程领域得到广泛应用。目前，工程中常见的约束混凝土柱形式主要包括:螺旋箍筋混凝土柱、钢管混凝土柱以及FRP管混凝土柱。螺旋箍筋混凝土柱结构具有以下缺点:需要支模、拆模等工序，耐久性差。钢管混凝土柱缺点为:钢管易腐蚀，耐火性差，后期维修和加固费用大。FRP管混凝土柱缺点为:FRP管造价高，不稳定(包括长期的耐久性和维修)，在工程结构中应用较少。
技术实现思路
本专利技术需要解决的问题是克服现有的技术不足，提供一种承载力高，耐久性好，价格低廉、施工方便的BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱。为了解决以上技术问题，本专利技术是通过以下技术方案予以实现的。本专利技术提供的BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱具体制作步骤如下: (1)选择内压为IMPa以上的BP管，在BP管表面横横向每隔一段距离开槽，将浸透环氧树脂的FRP条带缠绕在经过净化处理的BP管开槽处，将上述的缠绕FRP条带的BP管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，形成FRP约束BP管； (2)在FRP约束BP管内粘贴FRP加劲肋； (3)根据承载力要求，选择合适的纵筋和箍筋绑扎成钢筋笼； (4)在FRP约束BP管内，对钢筋笼进行定位； (5)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化，制成BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱。本专利技术具有以下优点: (I)利用建筑垃圾破碎而成的再生集料制备再生混凝土，和以竹材等生物材料为主要原料制成新型生物复合材料产品一竹塑复合材料(BP)管材，以可再生资源取代一次性资源，有利于资源节约和环境保护，降低成本，保证建筑业的可持续发展。(2) FRP材料的利用率高，节约材料； (3)BP-FRP管可充当模板，省去了支模、拆模等工序，缩短施工工期； (4)竹塑复合管具有良好的材料性能和耐腐能力，在BP-FRP管的约束下，钢筋再生混凝土结构耐久性得到提高； (5)结构整体性能好。【附图说明】图1为BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱的外表面结构示意图。图2为BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱的横截面示意图。图中:1 一开槽；2—FRP条带；3—FRP约束BP管；4一箍筋；5—纵筋；6—FRP加劲肋。【具体实施方式】以下结合附图和优选实施例对本专利技术做进一步的描述。实施例1 (I)选择内压为IMPa的BP管，在BP管表面横横向每隔一段距离开槽(I )，BP管开槽深度约为其厚度的1/6，将浸透环氧树脂的碳纤维增强复合材料(CFRP)材质的FRP条带(2)缠绕在经过净化处理的BP管开槽(I)处，将上述的缠绕FRP条带的BP管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，形成FRP约束BP管(3);如图1所示。(2)为增强FRP约束BP管(3)与混凝土的粘结力，在FRP约束BP管(3)内部沿构件高度方向上设置纵向FRP加劲肋(6)。(3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的箍筋(4)和纵筋(5)绑扎成钢筋笼。(4)在FRP约束BP管(3)内，对钢筋笼进行定位。(5)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化，制成BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱，如图2所示。实施例2 (I)选择内压为2MPa的BP管，在BP管表面横横向每隔一段距离开槽(I )，BP管开槽深度约为其厚度的1/8，将浸透环氧树脂的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)材质的FRP条带(2)缠绕在经过净化处理的BP管开槽(I)处，将上述的缠绕FRP条带的BP管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，形成FRP约束BP管(3);如图1所示。(2)为增强FRP约束BP管(3)与混凝土的粘结力，在FRP约束BP管(3)内部沿构件高度方向上设置纵向FRP加劲肋(6)。(3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的箍筋(4)和纵筋(5)绑扎成钢筋笼。(4)在FRP约束BP管(3)内，对钢筋笼进行定位。(5)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化，制成BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱，如图2所示。具体实施中，FRP条带不但可以选择碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维增强复合材料(GFRP)、也可以选用芳纶纤维增强复合材料(AFRP)、玄武岩增强复合材料(BFRP)，或者它们中两种以上的混杂纤维。FRP约束BP管(3)对内部核心再生混凝土的约束作用，可为内部核心再生混凝土提供紧箍力，从而显著提高再生混凝土柱强度和延性。FRP约束BP管(3)不直接承担纵向荷载，从而避免了竹塑管的受压屈曲。本说明书示意性的对本专利技术及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本专利技术的实施方式，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计与该技术方案的结构方式及实施例，均应落入本专利技术的保护范围。【主权项】1.一种BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱制备方法，其特征在于具体步骤如下: (I )，在BP管表面横向每隔一段距离开槽，将浸透环氧树脂的FRP条带缠绕在经过净化处理的BP管开槽处，将上述的缠绕FRP条带的BP管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，形成FRP约束BP管； (2)为增强FRP约束BP管与混凝土的粘结力，在FRP约束BP管内部沿构件高度方向上设置纵向FRP加劲肋； (3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的箍筋和纵筋绑扎成钢筋龙； (4)在FRP约束BP管内，对钢筋笼进行定位； (5)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化，制成BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱。2.根据权利要求1所述的BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱制备方法，其特征在于所述BP管为内压IMPa以上的竹塑复合材料管。3.根据权利要求1所述的BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱制备方法，其特征在于BP管开槽深度为其厚度的1/6 — 1/8。4.根据权利要求1所述的BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱制备方法，其特征在于FRP条带可以选择碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维增强复合材料(GFRP)、芳纶纤维增强复合材料(AFRP)、玄武岩增强复合材料(BFRP)中一种或两种以上的混杂纤维。5.一种BP-FRP管钢筋再生混凝土组合柱，包括BP管、钢筋笼和再生混凝土，其特征在于在BP管表面横向每隔一段距离开槽，BP管开槽处缠绕本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种BP‑FRP管钢筋再生混凝土组合柱制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1），在BP管表面横向每隔一段距离开槽，将浸透环氧树脂的FRP条带缠绕在经过净化处理的BP管开槽处，将上述的缠绕FRP条带的BP管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，形成FRP约束BP管；（2）为增强FRP约束BP管与混凝土的粘结力，在FRP约束BP管内部沿构件高度方向上设置纵向FRP加劲肋；（3）根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的箍筋和纵筋绑扎成钢筋笼；（4）在FRP约束BP管内，对钢筋笼进行定位；（5）在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化, 制成BP‑FRP管钢筋再生混凝土组合柱。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：雷斌，徐原威，熊进刚，饶春华，晏育松，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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