[发明专利]一种FRP筋废弃橡胶掺混的海水海砂超高性能混凝土梁

说明书

本发明公开了一种FRP筋废弃橡胶掺混的海水海砂超高性能混凝土梁，包括FRP筋和废弃橡胶掺混的海砂混凝土，所述混凝土组分包括废旧橡胶颗粒，海水，海砂，碎石，减水剂，粉煤灰和硅灰。本发明的有益效果包括：将废弃橡胶制成颗粒掺混于制备结构构件混凝土中，一方面对工业废料进行了重新利用，原料中海砂资源丰富，容易得到，降低了工程造价，节约了能源，减少了生产成本；相比于现有技术，本发明技术方案制得的废弃橡胶FRP筋海水海砂超高性能混凝土梁具有更优的抗裂、抗震、抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击和耐磨性能，更高的变形能力，更强的隔音性能，并且自重轻；使用FRP筋代替钢筋避免了因海水海砂对钢筋锈蚀造成构件腐蚀的问题。

技术领域

本发明涉及结构工程领域，具体涉及一种FRP筋废弃橡胶掺混的海水海砂超高性能混凝土梁。

背景技术

随着我国城市化的发展，各类建筑工程的规模不断扩大，随之引发的是大量混凝土的使用和越来越大的建筑用砂的需求，在一些地区甚至出现了河砂供不应求的状态。继而海砂资源作为替代资源被大量开发利用，但是，海砂中高含量的氯离子如不经处理而直接将其用于混凝土中极易引起钢筋的腐蚀，从而破坏混凝土的结构，引发“海砂屋”现象。

为了增大对海砂的使用量同时制备出可以海砂腐蚀且符合使用要求的建筑材料，现有技术中采用的技术方案主要包括两个方面：一是利用其它材料代替钢筋混凝土中的钢材料，二是在海砂使用前进行淡化处理。前者采用的替代材料需要与钢筋的性功相符，能够对钢筋混凝土的性能产生积极作用，通常需要使用具有不同性能的几种不同复合材料；后者对海砂进行淡化处理无疑增加了淡水的使用量，解决了河砂资源节约的同时却导致了对淡水资源的浪费。然而，FRP海水海砂混凝土存在挠度大，延性差等缺陷。

申请号为CN201911212629.1的发明专利，公开了一种FRP筋部分钢纤维增强混凝土梁及其制备方法，所述FRP筋部分钢纤维增强混凝土梁包含：由部分FRP筋和部分钢筋构成的复合筋笼以及填充浇筑在复合筋笼下部受拉区的普通混凝土和填充浇筑在复合筋笼上部受压区的钢纤维混凝土，且普通混凝土完全包裹住复合筋笼下部受拉区，钢纤维混凝土完全包裹住复合筋笼上部受压区。该发明制得的FRP筋部分钢纤维增强混凝土梁结构简单，制备成本低，可提高梁受压区边缘混凝土的极限压应变和提高梁的极限承载力和延性，并能充分发挥并利用FRP和钢纤维的增强增韧作用；该发明使用部分FPR筋代替部分钢筋克服了海砂对钢筋混凝土的盐水降解和劣化作用，该发明的不足之处在于，仍然需要钢纤维材料的加入，使得其制备成本相对较高，且所述梁的制备过程中需要分别制备普通混凝土和钢纤维混凝土，增加了制备工序。

申请号为CN201910042974.9的发明专利，公开了一种碳纤维海砂高性能混凝土材料及其制备方法，该发明采用碳纤维取代钢筋，其避免钢筋混凝土的盐水降解和劣化作用，且使建筑构件重量减轻，安装施工方便，缩短建筑工期；同时，碳纤维具有震动阻尼特性，可吸收震动波，使本发明的混凝土材料的防地震能力和抗弯强度提高十几倍。然而，碳纤维材料虽然具有重量轻强度高等优点，但是碳纤维材料属于脆性材料，若受力过大会直接断裂，损坏后将无法修复，如果长期积累会带来极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种制备工艺简单，制备成本更低且性能更佳的废弃橡胶掺混的FRP筋海水海砂超高性能混凝土梁。

本发明采用的技术方案如下：

一种FRP筋废弃橡胶掺混的海水海砂超高性能混凝土梁，包括FRP筋和废弃橡胶掺混的海砂混凝土，所述的废弃橡胶掺混的海砂混凝土按照原料的百分含量计包括橡胶颗粒1.25~3，水泥15~20，海水7~10，海砂25~30，碎石45~50，减水剂0.1~0.2，粉煤灰0~5，硅灰1~2；所述的FRP筋包括FRP筋材2，FRP型材和FRP螺旋箍筋；所述FRP型材设置于所述混凝土梁的受拉区，所述FRP筋设置于所述混凝土梁的受压区，所述的FRP螺旋箍筋绕包所述FRP筋材与FRP型材。