FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁制造技术

本发明专利技术公开了一种FRP管钢筋组合ICCP‑SS海水海砂混凝土叠合梁，包括：外加电流阴极保护和结构加固系统以及包裹在外加电流阴极保护和结构加固系统外的钢筋海水海砂混凝土叠合梁；外加电流阴极保护和结构加固系统包括：FRP矩形管；碳纤维布，包裹在FRP矩形管外；钢筋海水海砂混凝土叠合梁包括：海水海砂混凝土层；钢筋笼，嵌设在海水海砂混凝土层内；外加电流阴极保护和结构加固系统位于钢筋笼内。采用基于碳纤维‑FRP复合矩形管材的外加电流阴极保护和结构加固(ICCP‑SS)系统，以碳纤维‑FRP复合矩形管材为阳极，以钢筋笼为阴极，通过外加电流对海水海砂混凝土叠合梁内的钢筋进行保护，可以预防和延缓钢筋的腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁
本专利技术涉及预制结构工程
，尤其涉及的是一种FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁。
技术介绍
滨海地区的海水海砂资源丰富，在混凝土结构中，采用海水海砂，可以有效解决河砂淡水资源日益枯竭的问题，充分利用当地资源。目前但采用海水海砂的钢筋混凝土结构会产生比较严重的腐蚀问题，降低海水海沙混凝土结构的力学性能和耐久性。外加电流阴极保护(ImpressedCurrentCathodicProtection,简称ICCP)是采用辅助阳极材料对混凝土结构内部钢筋施加阴极保护电流，使电位负移至免蚀区域，从而保护钢筋的技术，被公认为是一种可有效预防和延缓钢筋腐蚀的调控方法；结构加固(StructuralStrengthening,简称SS)是采用结构钢或纤维增强聚合物(FibreReinforcedPolymer,简称FRP)等结构加固材料与混凝土结构共同受力变形，从而提高或修复结构力学性能的技术。现有技术中，ICCP技术虽然可以抑制滨海环境下的混凝土结构中的钢筋腐蚀，但无法恢复由于钢筋腐蚀导致的结构力学性能劣化；SS技术虽然可提高或恢复结构承载力，但无法从根本上上解决滨海环境下，混凝土结构外部环境和内部有害元素对钢筋的持续侵蚀作用。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，旨在解决现有技术中由于钢筋腐蚀而损失的结构承载力的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其中，包括：外加电流阴极保护和结构加固系统以及包裹在所述外加电流阴极保护和结构加固系统外的钢筋海水海砂混凝土叠合梁；所述外加电流阴极保护和结构加固系统包括：FRP矩形管；碳纤维布，包裹在所述FRP矩形管外；所述钢筋海水海砂混凝土叠合梁包括：海水海砂混凝土层；钢筋笼，嵌设在所述海水海砂混凝土层内；所述外加电流阴极保护和结构加固系统位于所述钢筋笼内。所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其中，所述钢筋笼包括：纵向钢筋；若干个箍筋，设置于所述纵向钢筋，并沿所述纵向钢筋的长度方向排列。所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其中，所述FRP矩形管的四周与所述箍筋的距离不小于30mm。所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其中，所述FRP矩形管的两端均设置侧模。所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其中，所述外加电流阴极保护和结构加固系统的侧面设置有若干个孔洞，所述孔洞的直径为所述FRP矩形管的高度的1/3-2/3，相邻两个所述孔洞之间的间距为所述FRP矩形管的高度的1/2-3/2。所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其中，所述FRP矩形管选自玻璃纤维FRP矩形管、碳纤维FRP矩形管、芳纶纤维FRP矩形管、玄武岩FRP矩形管中的一种。所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其中，所述FRP矩形管的两端延伸至所述钢筋海水海砂混凝土叠合梁外；和/或所述FRP矩形管的厚度为3-15mm。所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其中，所述碳纤维布外设置有导电片，所述导电片与所述FRP矩形管连接。一种FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁的制备方法，其中，包括步骤：提供叠合梁模具、填充物、海水海砂混凝土、钢筋笼、碳纤维布以及FRP矩形管；将所述碳纤维布包裹粘贴在所述FRP矩形管外，以形成外加电流阴极保护和结构加固系统；将所述填充物放入所述FRP矩形管内，再将所述外加电流阴极保护和结构加固系统放置在所述钢筋笼内，并一起放入所述叠合梁模具；将所述海水海砂混凝土浇入所述叠合梁模具，并固化形成钢筋海水海砂混凝土叠合梁；拆除所述叠合梁模具，采用电源连接所述碳纤维布和所述钢筋笼，以对所述钢筋笼进行保护处理，得到FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁。所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁的制备方法，其中，所述将所述海水海砂混凝土浇入所述叠合梁模具，并固化形成钢筋海水海砂混凝土叠合梁，包括：采用分层浇筑分层振捣法，将所述海水海砂混凝土浇入所述叠合梁模具后抹平，采用粗钢刷拉毛并进行固化处理，得到钢筋海水海砂混凝土叠合梁。有益效果：采用基于碳纤维-FRP复合矩形管材的外加电流阴极保护和结构加固(ICCP-SS)系统，以碳纤维-FRP复合矩形管材为阳极，以钢筋笼为阴极，通过外加电流对海水海砂混凝土叠合梁内的钢筋进行保护，可以预防和延缓钢筋的腐蚀。附图说明图1是本专利技术中FRP管位于叠合梁内时FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁的截面图。图2是本专利技术中FRP管位于叠合梁外时FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁的截面图。图3是本专利技术中外加电流阴极保护和结构加固系统以及钢筋笼的结构示意图。图4是本专利技术中外加电流阴极保护和结构加固系统和导电片的结构示意图。附图标记说明：1、碳纤维布；2、FRP矩形管；3、箍筋；4、叠合梁模具；5、海水海砂混凝土层；6、纵向钢筋；7、填充物；8、碳纤维-FRP复合矩形管材；9、侧模；10、孔洞；11、导电片；12、螺栓。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、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请同时参阅图1-图4，本专利技术提供了一种FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁的一些实施例。纤维增强复合材料(FibreReinforcedPolymer,简称FRP)是一种以高分子环氧树脂为机体，以高强纤维为增强体，经过复合工艺制成的复合材料，具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳、性能可设计等优点，是SS技术中广泛应用的材料，同时碳纤维具有优异的导电性和稳定的化学特性，可作为ICCP技术的辅助阳极使用。因此可以将FRP和碳纤维材料开发成一种具有ICCP功能和SS功能的组合系统。海水海沙混凝土结构可充分利用滨海地区海水海砂资源，将FRP和碳纤维材料开发成一种提供外加电流阴极保护和结构加固功能的复合系统(ICCP-SS)来预防、延缓钢筋腐蚀，提高、恢复由于钢筋腐蚀而损失的结构承载力是可行的。提供一种具有外加电流阴极保护和结构加固功能的钢筋海水海砂预制叠合梁是本领域亟待解决的技术问题。如图1-图2所示，本专利技术的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，包括：外加电流阴极保护和结构加固系统以及包裹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其特征在于，包括：外加电流阴极保护和结构加固系统以及包裹在所述外加电流阴极保护和结构加固系统外的钢筋海水海砂混凝土叠合梁；/n所述外加电流阴极保护和结构加固系统包括：/nFRP矩形管；/n碳纤维布，包裹在所述FRP矩形管外；/n所述钢筋海水海砂混凝土叠合梁包括：/n海水海砂混凝土层；/n钢筋笼，嵌设在所述海水海砂混凝土层内；/n所述外加电流阴极保护和结构加固系统位于所述钢筋笼内。/n

【技术特征摘要】
1.一种FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其特征在于，包括：外加电流阴极保护和结构加固系统以及包裹在所述外加电流阴极保护和结构加固系统外的钢筋海水海砂混凝土叠合梁；
所述外加电流阴极保护和结构加固系统包括：
FRP矩形管；
碳纤维布，包裹在所述FRP矩形管外；
所述钢筋海水海砂混凝土叠合梁包括：
海水海砂混凝土层；
钢筋笼，嵌设在所述海水海砂混凝土层内；
所述外加电流阴极保护和结构加固系统位于所述钢筋笼内。


2.根据权利要求1所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其特征在于，所述钢筋笼包括：
纵向钢筋；
若干个箍筋，设置于所述纵向钢筋，并沿所述纵向钢筋的长度方向排列。


3.根据权利要求2所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其特征在于，所述FRP矩形管的四周与所述箍筋的距离不小于30mm。


4.根据权利要求1所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其特征在于，所述FRP矩形管的两端均设置侧模。


5.根据权利要求1所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其特征在于，所述外加电流阴极保护和结构加固系统的侧面设置有若干个孔洞，所述孔洞的直径为所述FRP矩形管的高度的1/3-2/3，相邻两个所述孔洞之间的间距为所述FRP矩形管的高度的1/2-3/2。


6.根据权利要求1所述的FRP管钢筋组合ICCP-SS海水海砂混凝土叠合梁，其特征在于，所述FRP矩形管选自玻璃纤维FRP矩形管、碳纤维FRP...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢锋，朱继华，赵唯坚，杨元璋，张大伟，戴建国，
申请(专利权)人：深圳大学，浙江大学，
类型：发明
国别省市：广东;44