[发明专利]FRP筋-FRP格栅-水泥基注浆料组合构件及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程、水利工程、海洋工程组合结构技术领域，特别是涉及一种FRP筋-FRP格栅-水泥基注浆料组合构件及制作方法。

背景技术

FRP材料因其具有良好的耐腐蚀性能、重量轻、抗拉强度高等特点，而在土木工程、水利工程以及海洋工程中得到了越来越多的应用。FRP材料主要包括布材、板材、筋材、型材以及管材等。在应用过程中，上述FRP材料通常与混凝土材料组合使用，形成FRP-混凝土组合构件，以提高结构的力学性能。常见的构件有FRP混凝土组合柱、组合梁以及组合桩等，常见的组合形式则有混凝土内嵌FRP筋、混凝土填充FRP管、FRP布或板包裹混凝土等。

在FRP与混凝土组合构件中，FRP材料主要起到对核心混凝土的防护、约束作用以及作为抗拉筋来使用，混凝土材料则主要用于抗压以及对FRP管的填充和FRP筋的包裹。

FRP筋和FRP管抗拉强度高，但抗压强度、抗剪强度及剪切模量均较低，在弯折时易于脆断，在受压时易出现曲屈问题。因此在新建工程中预制或现场混凝土构件时，FRP筋多用在混凝土板构件中。当用于梁和柱组合构件时，则需要用FRP管代替箍筋，以形成对核心FRP筋混凝土的约束作用。这种情况下可以利用FRP管代替部分混凝土浇筑时的模板，节省了模板的费用。但由于FRP管的耐高温性能较差，需要进行专门的防火处理，同时FRP管的材料成本较之普通的箍筋高出许多，综合成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种FRP筋-FRP格栅-水泥基注浆料组合构件及制作方法，以解决上述现有技术存在的技术问题，提高整体结构的耐腐蚀性能、抗弯折性能和耐高温性能，减轻重量，降低制造成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种FRP筋-FRP格栅-水泥基注浆料组合构件，包括围绕成柱形的FRP格栅、固定连接于所述FRP格栅内侧的FRP筋和浇筑于所述FRP格栅及所述FRP筋的内、外两侧的水泥基注浆料结构柱，所述FRP筋包括多个与所述水泥基注浆料结构柱的轴线平行的FRP纵筋。

优选地，所述FRP筋通过粘胶层与所述FRP格栅连接。

优选地，所述粘胶层为环氧树脂基浸渍胶层。

优选地，所述FRP筋通过绑扎件与所述FRP格栅连接。

优选地，所述绑扎件为FRP扎丝。

优选地，相邻所述FRP筋的中心距离不小于3倍的所述FRP筋的直径，且不大于300mm。

优选地，所述FRP筋的直径为12～40mm。

优选地，所述FRP格栅包括横向的格栅环和纵向的格栅条，所述格栅环的幅宽不小于50mm，相邻所述格栅环间的中心距离为200～400mm，所述格栅条的幅宽不小于30mm，相邻所述格栅条间的环向中心距离为100～300mm，所述FRP格栅在环向每米承载力不低于30kN。

优选地，所述水泥基注浆料结构柱为水泥净浆结构柱、水泥砂浆结构柱、混凝土结构柱或细石灌浆料结构柱。

本发明还公开了所述FRP筋-FRP格栅-水泥基注浆料组合构件的制作方法，包括如下步骤：

步骤一、制作组合构件浇筑模板，制作FRP筋、FRP格栅；

步骤二、通过粘胶层或绑扎件将所述FRP筋固定于所述FRP格栅内侧，形成FRP骨架；

步骤三、将所述FRP骨架放置于所述浇筑模板内，并通过定位装置进行固定，保证所述FRP骨架与所述浇筑模板的相对位置；

步骤四、拌制水泥基注浆料；

步骤五、清理所述浇筑模板的内壁，浇筑水泥基注浆料，静止养护。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明利用FRP格栅代替箍筋或FRP管，与FRP筋和水泥基注浆料形成组合构件。FRP格栅具有良好的耐腐蚀能力、优越的力学性能(轻质高强)以及良好的可加工性(易弯折、整体性好、连接方便)，既可以对核心FRP筋混凝土起到有效约束作用，又可以提高组合构件的抗弯性能，同时FRP格栅材料成本低，加工制作方便，易于组合构件的制作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明FRP筋-FRP格栅-水泥基注浆料组合构件的结构示意图；

图2为圆柱状水泥基注浆料结构柱示意图；