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碳纤维筋与钢筋复合ICCP-SS海水海砂混凝土梁制造技术

技术编号:29574872 阅读:5 留言:0更新日期:2021-08-06 19:30
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

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