[发明专利]一种PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱及其制备方法

权利要求书

1.一种PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱及其制备方法，所述钢筋混凝土柱包括混凝土柱内芯(1)、内FRP管层(2)、PVC管层(3)、钢筋笼和外FRP管层(4)，其特征在于：所述内FRP管层(2)设置于混凝土柱内芯(1)外侧，并粘附在PVC管层(3)的内侧，所述外FRP管层(4)包覆于PVC管层(3)的外表面，所述钢筋笼位于混凝土柱内芯(1)的中间位置，所述钢筋笼由箍筋(5)和纵筋(6)焊接而成，所述箍筋(5)和纵筋(6)的外形均为光圆钢筋。

2.根据权利要求1所述的一种PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱及其制备方法，其特征在于，所述混凝土柱内芯(1)按重量计包括以下组分：普通硅酸盐水泥200～400份、粉煤灰80～120份、砂子600～900份、再生粗骨料500～800份、水150～300份、PC聚羧酸高效液态减水剂2～5份。

3.根据权利要求1所述的一种PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱及其制备方法，其特征在于，所述PVC管层(3)的壁厚为20～25mm。

4.根据权利要求1所述的一种PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱及其制备方法，其特征在于，所述箍筋(5)的直径为8mm，所述纵筋(6)的直径为12mm。

5.根据权利要求1所述的一种PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱及其制备方法，其特征在于，所述内FRP管层(2)采用玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料，所述内FRP管层(2)的厚度为15～18mm，所述玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料由玻璃纤维布和邻苯型不饱和聚酯制备而成。

6.根据权利要求1所述的一种PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱及其制备方法，其特征在于，所述外FRP管层(4)采用碳纤维增强环氧树脂基复合材料，所述外FRP管层(4)的厚度为18～20mm，所述碳纤维增强环氧树脂基复合材料由碳纤维和缩水甘油酯类环氧树脂制备而成。

7.根据权利要求1所述的一种PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱及其制备方法，其特征在于，所述制备方法如下：

第一步：PVC管层(3)的制备，利用挤出机将PVC管层用粒料挤出成型、备用；

第二步：内FRP管层(2)的制备，利用手糊成型的方法，首先在PVC管层内表面用刷子涂覆一层调配好的不饱和聚酯树脂，并贴上一层玻璃纤维布，用辊子压实除去内部气泡，然后在玻璃纤维布的表面继续涂覆不饱和聚酯树脂，重复上述操作，直到达到需要的厚度，最后在40～50℃的温度下固化，修边得到内FRP管层；

第三步：外FRP管层(4)的制备，利用缠绕成型的方法，首先将第二步制得的内侧固化有内FRP管层的PVC管固定在缠绕设备上，配制好环氧树脂胶液备用，然后调节碳纤维在缠绕设备上的张力，启动缠绕设备，浸有环氧树脂的碳纤维缠绕在PVC管层的外侧，待达到需要的缠绕厚度，停止缠绕，最后使外FRP层在室温下固化成型，得到PVC-FRP管；

第四步：PVC-FRP管的浇筑，首先将第三步制作好的PVC-FRP管放在混凝土养护的地方，将PVC-FRP管的底部用塑料布密封起来，保证混凝土浇筑时不漏浆；然后，将钢筋笼固定在PVC-FRP管内部的中间位置，按混凝土原料配合比称量原料备用，将称量好的原料投入搅拌装置内，搅拌3～4min，待混合均匀后，将混凝土倒入PVC-FRP管内，浇筑时采用分层浇筑的方式进行，保证混凝土的密实性，浇筑完成后对柱头进行抹平，盖上塑料薄膜，进行养护，最后得到PVC-FRP管约束钢筋混凝土柱。