碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁制造技术

本发明专利技术公开了一种碳纤维筋与钢筋复合ICCP‑SS海水海砂混凝土梁，包括：海水海砂混凝土层；FRP‑钢复合筋，嵌设在所述海水海砂混凝土层中；所述FRP‑钢复合筋作为外加电流阴极保护和结构加固系统；所述FRP‑钢复合筋包括：FRP复合纵筋；碳纤维束，缠绕在所述FRP复合纵筋外；钢筋笼，与所述FRP复合纵筋连接。一方面以碳纤维束为阳极，以钢筋为阴极，通过外加电流对海水海砂混凝土叠合板内的钢筋进行保护，可以预防和延缓钢筋的腐蚀；另一方面FRP纵筋可以提供结构抗弯加固的作用，用于弥补和提高由于钢筋腐蚀导致的叠合梁力学性能损失。

【技术实现步骤摘要】
碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁
本专利技术涉及装配式结构工程
，尤其涉及的是一种碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁。
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，降低海水海砂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，提供一种碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，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：一种碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其中，包括：海水海砂混凝土层；FRP-钢复合筋，嵌设在所述海水海砂混凝土层中；所述FRP-钢复合筋作为外加电流阴极保护和结构加固系统；所述FRP-钢复合筋包括：FRP复合纵筋；碳纤维束，缠绕在所述FRP复合纵筋外；钢筋笼，与所述FRP复合纵筋连接。所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其中，所述钢筋笼包括：纵向钢筋，与所述FRP复合纵筋连接；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。所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其中，所述纵向钢筋通过绝缘卡槽与所述FRP复合纵筋连接；所述绝缘卡槽包括：第一套筒，套设在所述纵向钢筋外；第二套筒，套设在所述FRP复合纵筋外；连接杆，两端分别连接所述第一套筒和所述第二套筒。所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其中，所述第一套筒与所述第二套筒之间的间距大于50mm；和/或所述第二套筒位于所述第一套筒朝向所述箍筋的中心的位置。所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其中，所述碳纤维束中碳纤维含量为12K-50K。所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其中，所述FRP复合纵筋选自玻璃纤维FRP复合纵筋、碳纤维FRP复合纵筋、芳纶纤维FRP复合纵筋、玄武岩FRP复合纵筋中的一种。所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其中，所述碳纤维束缠绕的螺距大于所述FRP复合纵筋的直径；和/或所述碳纤维束通过环氧树脂粘合剂与所述FRP复合纵筋粘接。一种碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁的制备方法，其中，包括步骤：提供梁模板、碳纤维束、FRP复合纵筋、钢筋笼以及海水海砂混凝土；将所述碳纤维束缠绕在所述FRP复合纵筋上，并连接所述FRP复合纵筋和所述钢筋笼，得到FRP-钢复合筋；将所述FRP-钢复合筋放入所述梁模板内，并浇入所述海水海砂混凝土，经过固化处理后，得到海水海砂混凝土层；拆除所述梁模板，采用电源连接所述碳纤维束和所述钢筋笼，以对所述钢筋笼进行保护处理，得到碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁。所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁的制备方法，其中，所述将所述碳纤维束缠绕在所述FRP复合纵筋上，包括：在所述FRP复合纵筋上涂抹环氧树脂粘合剂，将所述碳纤维束的一端采用绑带固定在所述FRP复合纵筋上，并缠绕所述碳纤维束直至所述碳纤维束的另一端粘接在所述FRP复合纵筋上；对缠绕所述碳纤维束的FRP复合纵筋的表面进行喷砂处理。所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁的制备方法，其中，所述将所述FRP-钢复合筋放入所述梁模板内，并浇入所述海水海砂混凝土，经过固化处理后，得到海水海砂混凝土层，包括：将所述FRP-钢复合筋放入所述梁模板内，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梁模板后抹平，采用粗钢刷拉毛并进行固化处理，得到海水海砂混凝土层。有益效果：一方面以碳纤维束为阳极，以钢筋为阴极，通过外加电流对海水海砂混凝土叠合板内的钢筋进行保护，可以预防和延缓钢筋的腐蚀；另一方面FRP纵筋可以提供结构抗弯加固的作用，用于弥补和提高由于钢筋腐蚀导致的叠合梁力学性能损失。附图说明图1是本专利技术中海水海砂混凝土梁的截面图。图2是本专利技术中梁模板与FRP-钢复合筋的结构示意图。图3是本专利技术中卡槽的结构示意图。附图标记说明：1、海水海砂混凝土层；2、箍筋；3、纵向钢筋；4、绝缘卡槽；5、碳纤维束；6、FRP复合纵筋；7、梁模板。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3，本专利技术提供了一种碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁的一些实施例。FRP具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳等优点，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功能的组合材料。如图1-图2所示，本专利技术的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，包括：海水海砂混凝土层1；FRP-钢复合筋，嵌设在所述海水海砂混凝土层1中；所述FRP-钢复合筋作为外加电流阴极保护和结构加固系统；所述FRP-钢复合筋包括：FRP复合纵筋6；碳纤维束5，缠绕在所述FRP复合纵筋6外；钢筋笼，与所述FRP复合纵筋6连接。值得说明的是，现有技术中，在利用海水海砂时，通常先对海水进行淡化处理，对海砂进行净化处理，然后采用淡化的海水和净化的海砂制作混凝土，此外还会添加阻锈剂并对钢筋表面涂层防止氯离子的侵蚀。而本申请中，海水海砂混凝土层1是指采用未淡化的海水和/或未净化的海砂作为原料形成的混凝土结构，需要说明的是，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其特征在于，包括：/n海水海砂混凝土层；/nFRP-钢复合筋，嵌设在所述海水海砂混凝土层中；所述FRP-钢复合筋作为外加电流阴极保护和结构加固系统；/n所述FRP-钢复合筋包括：/nFRP复合纵筋；/n碳纤维束，缠绕在所述FRP复合纵筋外；/n钢筋笼，与所述FRP复合纵筋连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其特征在于，包括：
海水海砂混凝土层；
FRP-钢复合筋，嵌设在所述海水海砂混凝土层中；所述FRP-钢复合筋作为外加电流阴极保护和结构加固系统；
所述FRP-钢复合筋包括：
FRP复合纵筋；
碳纤维束，缠绕在所述FRP复合纵筋外；
钢筋笼，与所述FRP复合纵筋连接。


2.根据权利要求1所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其特征在于，所述钢筋笼包括：
纵向钢筋，与所述FRP复合纵筋连接；
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所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其特征在于，所述纵向钢筋通过绝缘卡槽与所述FRP复合纵筋连接；所述绝缘卡槽包括：
第一套筒，套设在所述纵向钢筋外；
第二套筒，套设在所述FRP复合纵筋外；
连接杆，两端分别连接所述第一套筒和所述第二套筒。


4.根据权利要求3所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其特征在于，所述第一套筒与所述第二套筒之间的间距大于50mm；和/或
所述第二套筒位于所述第一套筒朝向所述箍筋的中心的位置。


5.根据权利要求1所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其特征在于，所述碳纤维束中碳纤维含量为12K-50K。


6.根据权利要求1所述的碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁，其特征在于，所述FRP复合纵筋选自玻璃纤维FRP复合纵筋、碳纤维FRP复合纵筋、芳纶纤维FRP复合纵筋、玄武岩FRP复合纵筋中的一种。


7.根...

【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