[实用新型]FRP格栅和钢筋网协同增强水泥复合材料板

说明书

本实用新型公开了FRP格栅和钢筋网协同增强水泥复合材料板，FRP格栅型材设置有若干空格，空格沿FRP格栅型材高度方向设置；钢筋网的横向、纵向钢筋放置在FRP格栅型材的表面上，或者分别横向、纵向穿设在FRP格栅型材内；在空格内，以及FRP格栅型材上、下表面以及FRP格栅型材的四周，都注入水泥基浆料，干燥后在空格内，以及FRP格栅型材部分侧面或者四个侧面都有混凝土，形成混凝土加强层。本实用新型的水泥复合材料板，利用FRP格栅和钢筋网协同增强水泥复合材料板形成的三维立体空间结构较好的克服FRP筋材存在的力学性能各向异性和绑扎施工复杂等缺陷，具有较好的力学性能和施工性能，尤其是弯曲、拉伸等性能有大幅度提升。

技术领域

本实用新型涉及建筑围护结构用水泥复合材料板，尤其是FRP格栅和钢筋网协同增强水泥复合材料板。

背景技术

围护结构体系是建筑主要组成部分，主要功能是将建筑内部与外部环境隔离，形成相对独立的内部空间主要有内外墙体、楼/地板、屋/楼顶等。围护结构材料与结构不仅是装配式建筑实现产业化的重要环节，同时也是决定建筑内部舒适度的关键部分。相对于梁、柱等线形结构件而言，围护结构体系具有以下特点：体量大、功能多、加工成型工艺复杂等特点。目前建筑常用围护结构一般都是选用传统钢筋混凝土框架或砖混结构建筑用材料，如加气砌块（板材）、有机类的结构板（OSB板）、夹心泡沫彩钢板、空心砖、加气硅酸钙板等。

高层建筑及工业防火，如化学工厂、炼油厂，钻油台等的防火风管、防火天花间隔、防火门等都有一定的防护要求。工程设施结构防爆板主要是由增强纤维水泥板表面加压镀锌钢材料构成的耐火防爆材料，厚度一般在10mm左右；主要用于防爆隔墙、防爆天花板、防爆排烟风管、电缆管、防爆电缆保护、防爆门和钢结构防爆保护等多种系统。此类结构的工程防爆板主要针对油气爆炸、火灾、撞击、冲刷等对结构基体的附加防护，具有良好的效果。但是由于与炸药爆炸冲击波相比较，油气爆炸冲击波的荷载峰值小，传播速度较慢，对于武器爆炸冲击防护的效果缺乏研究。同时防爆板对于子弹、破片等侵彻的防护研究缺乏。

FRP复合材料是指以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维等高强度高模量纤维为增强材料，以树脂或陶瓷为基体的结构材料，已经用于建筑物。与传统的结构材料(钢材、混凝土等)相比，它有如下优点：（1）高的比强度和比刚度即质轻高强。纤维复合材料的密度仅为钢的1/4~1/5，比强度为普通钢的2~4倍，故采用纤维复合材料可减轻结构自重、缩短架设时间、降低工程复杂性，能够明显提高抢修抢建作业效率。（2）良好的抗化学反应和化学腐蚀性。（3）抗疲劳性能好。由于纤维与基体之间的界面对裂纹扩展有抑制作用，使得纤维复合材料几乎没有明显的疲劳极限，在损伤裂纹出现后还可以经历多次循环载荷作用。（4）材料性能的可设计性。可根据需要，选择合理的纤维材料、用量和铺陈方式，得到所需性能和指标的产品。（5）良好的抗震性能。纤维复合材料与传统建材相比较，其自振频率较高，不容易出现共振现象；同时因为复合材料存在很大的相界面，振动阻尼性也很大，一旦激起振动，衰减也很快。（6）过载安全性好。纤维复合材料中存在大量纤维，当过载引起部分纤维断裂时，载荷会迅速分配到未被损坏的纤维上，不至于造成构件瞬间丧失承载能力而断裂。除此之外，还具有良好的绝缘、隔热、透电磁波等性能。目前国内复合材料在军事装备上的应用有作武器装备的结构材料、防护材料和表面功能材料，在军事工程中的应用有机场玻璃钢道面板、软土道面材料和装配式玻璃钢等。

现在工程采用FRP筋材替代钢筋制备的FRP筋混凝土构件，其中FRP筋材起到增强混凝土材料拉伸、弯曲性能的作用。但是FRP筋材是二维线状结构，在其长度方向为连续纤维成型方向，拉伸力学性能突出，但是在垂直长度方向的力学性能急剧下降，表现为抗剪切性能明显降低。同时，FRP筋材和钢筋相似，使用时为了赋予构件整体增强性能，需要多根筋材在三维空间范围内按设计要求绑扎成型，工艺复杂，增加施工工序和施工难度。

发明内容

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供一种FRP格栅和钢筋网协同增强水泥复合材料板，用于建筑围护结构。