[发明专利]一种多腔FRP管混凝土组合柱及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多腔FRP管混凝土组合柱，包括FRP管体，以及填充FRP管体内腔的混凝土核心；所述FRP管体由内管和外管组成，所述内管由至少两根的芯管外壁贴合组成。本发明还公开了该组合柱的制备方法。芯管外壁相贴形成多腔组合截面，可以提高FRP管的管壁稳定性、横向凸起抗弯刚度以及约束效应，直接向FRP管中浇筑混凝土形成混凝土组合柱，混凝土核心在轴向荷载作用下横向膨胀，受FRP管侧限处于三向受压应力状态，既可以提高轴心抗压强度，又可以改善混凝土的脆性；而且可以大幅降低施工难度，提高施工速度，还能大幅减少建筑垃圾，使施工现场更加整洁。

技术领域

本发明涉及建筑工程、桥梁工程和水利工程领域，具体涉及一种带有加强筋的FRP管及其制备方法及采用该管的混凝土柱。

背景技术

纤维增强复合材料（简称 ：FRP） 以轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀、耐疲劳等优良特性，在混凝土结构中的应用得到深入研究和关注。

由于柔软的 FRP 布无法形成骨架，目前主要用于钢筋混凝土（简称 ：RC）结构的修缮、加固和增强，具有施工快捷方便，快速高效，不明显改变结构尺寸，维护费用低等优点，不仅可以显著增强结构的承载力，还可以较好地改善混凝土结构构件的抗变形能力和耐疲劳性能；尤其是FRP对混凝土核心的约束作用，还可以改善钢筋混凝土柱的延性和能量吸收能力，在承受地震荷载作用时，柱子的刚度不会显著地降低。

发明人在授权公告号为 202730951 U的中国实用新型专利中公开了混凝土免拆除复合浇筑模板，包括聚氯乙烯（简称：PVC）内模层及缠绕或黏贴在其外表面的至少一层纤维增强复合材料层；由PVC 材质的浇筑内模为FRP提供缠绕或黏贴的成型内模，FRP又为PVC 材质的浇筑内模提供了保护层，避免了PVC直接暴露引起风化和翘曲变形等。

发明内容

本发明公开了一种多腔FRP管混凝土组合柱，用FRP布缠绕制成FRP管，不再需要成型内模，FRP管同时成为核心混凝土的浇筑模板，颠覆了传统的混凝土浇筑工艺。

本发明通过以下技术方案实现：

一种多腔FRP管混凝土组合柱，包括FRP管体，以及填充FRP管体内腔的混凝土核心；所述FRP管体由内管和外管组成，所述内管由至少两根的芯管外壁贴合组成。

本发明的进一步方案是，所述芯管由多层的FRP布制成。

本发明的进一步方案是，所述外管由多层的FRP布制成。

本发明的进一步方案是，所述外管的横截面为圆形或多边形。

一种多腔FRP管混凝土组合柱的制备方法，包括以下步骤：

1）将浸透树脂胶的FRP布缠绕到模具上制成芯管；

2）将至少两根的芯管的外壁相贴组成多腔的内管；

3）用浸透树脂胶的FRP布在内管外壁缠绕数道作为外管，得到多腔的FRP管；

4）向FRP管内腔浇筑混凝土，得到多腔FRP管混凝土组合柱。

本发明的进一步方案是，还包括在芯管外壁，和/或外管外壁涂刷树脂胶保护层。

本发明的进一步方案是，步骤1）在模具表面附有塑料薄膜。

本发明与现有技术相比的优点在于：

一、芯管外壁相贴形成多腔组合截面，可以提高FRP管的管壁稳定性、横向凸起抗弯刚度以及约束效应，直接向FRP管中浇筑混凝土形成混凝土组合柱，混凝土核心在轴向荷载作用下横向膨胀，受FRP管侧限处于三向受压应力状态，既可以提高轴心抗压强度，又可以改善混凝土的脆性；而且可以大幅降低施工难度，提高施工速度，还能大幅减少建筑垃圾，使施工现场更加整洁，降低建筑成本；