[发明专利]一种粗糙化的FRP-混凝土加固结构及制备方法和应用

说明书

本发明提供一种粗糙化的FRP‑混凝土加固结构及制备方法和应用。加固结构包括上层粗糙化的FRP板、中层改性黏结环氧树脂和下层改性致密混凝土保护层；上层粗糙化的FRP板的具体结构为：其上表面为波浪螺纹面，波浪螺纹面上设有凹凸坑槽点；中层改性黏结环氧树脂按照质量百分比的化学组成为：碱性玻璃丝1～3％，高岭土3％，黏结环氧树脂94～96％；下层改性致密混凝土保护层由纳米高岭土和混凝土组成。制备方法包括：制作改性混凝土保护层；根据施工尺寸制作FRP板，其上表面刻蚀成波浪螺纹面，在该波浪螺纹面上制作凹凸坑槽点；制作改性黏结环氧树脂；两者通过改性黏结环氧树脂黏结，然后于常温下固化7天，即完成。

技术领域

本发明属于土木工程混凝土结构加固技术领域，具体涉及一种粗糙化的FRP-混凝土加固结构及制备方法和应用。

背景技术

现有预应力FRP-混凝土梁加固工程，都需要现场原位进行FRP板的裁剪、涂胶安装，而且在通过端部施加锚固设备后，经过长期监测，发现如下问题：①松弛现象明显。②FRP板、混凝土梁在端部会有滑移现象，黏结性减退现象随着时间逐渐明显。③现有加固工程没有在材料层面上给予足够重视，仅仅局限在端部锚固上，以及结构改良上进行创新，研究者们往往忽视了材料体的本体特征。

发明内容

为了解决现有桥梁加固工程存在的各种问题，本发明提供一种粗糙化的FRP-混凝土加固结构及制备方法和应用。本发明的技术方案为：

第一个方面，本发明提供一种粗糙化的FRP-混凝土加固结构，包括上层粗糙化的FRP板、中层改性黏结环氧树脂和下层改性致密混凝土保护层；所述上层粗糙化的FRP板的具体结构为：其上表面为波浪螺纹面，所述波浪螺纹面上设有凹凸坑槽点；所述中层改性黏结环氧树脂按照质量百分比的化学组成为：碱性玻璃丝1～3％，高岭土3％，黏结环氧树脂94～96％；所述下层改性致密混凝土保护层由纳米高岭土和混凝土组成，其中纳米高岭土和混凝土中水泥的质量比为3:100，其厚度为2cm～8cm。

进一步地，所述波浪螺纹面的粗糙度为0.25～0.44。

进一步地，当所述混凝土强度等级为C30，下层改性致密混凝土中纳米高岭土、水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、减水剂的质量比为10.08:336:59:1045:789:167:3.95；当混凝土强度等级C40，下层改性致密混凝土中纳米高岭土、水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、减水剂的质量比为11.73:391:56:1051:580:165:3.47；当混凝土强度等级为C50，下层改性致密混凝土中纳米高岭土、水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料、水、减水剂的质量比为12.69:423:47:1104:660:150:6.11。

第二个方面，本发明提供一种FRP-混凝土加固结构的制备方法，包括以下步骤：

制作改性混凝土保护层；

根据施工尺寸制作FRP板，将该FRP板的上表面刻蚀成波浪螺纹面，然后通过模具在该波浪螺纹面上制作凹凸坑槽点；

制作改性黏结环氧树脂；

将改性混凝土保护层和粗糙化的FRP板通过改性黏结环氧树脂黏结，然后于常温下固化7天，即完成该加固结构制备。

进一步地，所述改性黏结环氧树脂的制作方法包括：按照质量百分比的组成为：碱性玻璃丝1～3％，高岭土3％，黏结环氧树脂94～96％配料；常温下搅拌均匀即得。

第三个方面，本发明提供一种FRP-混凝土加固结构在桥梁修复和加固中的用途。