CN102704623A - 一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构 - Google Patents

一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构，包括：纤维增强塑料FRP模板和通过纤维增强塑料FRP模板上部预留开口浇入的介于纤维增强塑料FRP模板之间被全围包裹的自预应力混凝土。本发明充分利用和优化组合了FRP材料的抗拉性能和防腐蚀性能，以及自预应力混凝土的膨胀性能和抗压性能，通过全围外包节省了二者之间的连接，并实现了无钢筋的自预应力功能；该结构具有良好的自预应力性和耐腐蚀性，并具有延迟和减少混凝土开裂以及施工简便等优点，特别适于新建的桥梁、路面和建筑等结构。

Description

一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构
技术领域
本发明涉及结构工程和桥梁工程技术领域，特别涉及一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构。
背景技术
现今钢筋混凝土结构中最常见的两大问题是混凝土的开裂和钢筋的腐蚀。混凝土结构中的梁，柱，桥面板，路面板以及护坡板开裂的主要原因是混凝土的收缩。同时，钢筋的腐蚀常常导致结构件的破坏，带来结构件的修复甚至必要的替换。这些问题使得针对延缓和消除开裂，抗腐蚀的创新型结构的研究势在必行。
发明内容
发明目的：为了解决混凝土的开裂和钢筋的腐蚀问题，延迟和减少混凝土开裂的一个可行的方法就是使用自预应力混凝土，也叫膨胀混凝土。如果钢筋能够被纤维增强塑料（Fiber Reinforced Polymer：FRP）材料所替代，腐蚀问题就能迎刃而解。本发明提供一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构。
采用的技术方案：本发明提供了一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构，包括：纤维增强塑料FRP模板1和通过纤维增强塑料FRP模板1上部预留开口3浇入的介于纤维增强塑料FRP模板1之间被全围包裹的自预应力混凝土2。   
其中，所述组合结构的截面形式是矩形，方形，工字形或T形，且自预应力混凝土2的各面均被纤维增强塑料FRP模板1包裹。
其中，所述纤维增强塑料是玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料或上述三种纤维混杂增强塑料中的一种。   
其中，通过纤维增强塑料FRP模板1上部的预留开口3浇入自预应力混凝土2，再用胶粘剂和纤维增强塑料FRP片材将预留开口3覆盖。
有益效果：1. 同普通钢筋混凝土构件相比，由于FRP的约束和自预应力混凝土的膨胀实现结构件的剩余预应力，自预应力混凝土的膨胀进一步促进了FRP的有效约束，延迟和减少了混凝土的开裂，同时FRP替代了钢筋，降低了结构件自重，消除了钢筋的锈蚀问题。
2. 实现了FRP材料最有效的和最大化的利用，FRP不仅作为增强材料替代了钢筋，作为外包材料约束了混凝土，而且还作为浇注自预应力混凝土的模板，有效节省了模板的制造费用和装卸工序。
3. 实现了自预应力混凝土膨胀性的充分利用，从混凝土开始膨胀起预应力随之产生。 
4. 本发明便于现场施工，特别适于新建的桥梁、路面和建筑等结构。
附图说明
图1为本发明一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构的矩形组合结构形式立体图。
图2为本发明一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构的矩形组合结构形式剖视图。
图3为本发明一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构的方形组合结构形式立体图。
图4为本发明一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构的方形组合结构形式剖视图。
图5为本发明一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构的工字形组合结构形式立体图。
图6为本发明一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构的工字形组合结构形式剖视图。
图7为本发明一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构的T形组合结构形式立体图。
图8为本发明一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构的T形组合结构形式剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图标识：1-纤维增强塑料FRP模板，2-自预应力混凝土，3-预留开口。
本发明的一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构，包括：纤维增强塑料FRP模板1和通过纤维增强塑料FRP模板1上部预留开口3浇入的介于纤维增强塑料FRP模板1之间被全围包裹的自预应力混凝土2。   
所述组合结构的截面形式是矩形，方形，工字形或T形，且自预应力混凝土2的各面均被纤维增强塑料FRP模板1包裹。
所述纤维增强塑料是玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料或上述三种纤维混杂增强塑料中的一种。   
通过纤维增强塑料FRP模板1上部的预留开口3浇入自预应力混凝土2，再用胶粘剂和纤维增强塑料FRP片材将预留开口3覆盖。
图1和图2为本发明结构示意图。图3、图4、图5、图6、图7和图8为本发明不同实施方式结构示意图。
本发明通过有效的和最大化地利用纤维增强塑料FRP和自预应力混凝土这两种材料，创造性地设计一种自预应力组合结构，通过混凝土的膨胀和FRP的约束而实现的剩余预应力来延迟开裂，消除腐蚀，同时减少了结构件的自重，方便施工。
具体实施中，纤维增强塑料FRP模板可以采用玻璃纤维增强塑料GFRP板、碳纤维增强塑料CFRP板或芳纶纤维增强塑料AFRP板或者三种纤维混杂增强塑料板。当混凝土的龄期达到1天时，用四边涂有环氧树脂的FRP板（大于开口大小）以边部重叠的方式将开口覆盖。 

Claims (4)

1.一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构，其特征在于，所述一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构包括：纤维增强塑料FRP模板（1）和通过纤维增强塑料FRP模板（1）上部预留开口（3）浇入的介于纤维增强塑料FRP模板（1）之间被全围包裹的自预应力混凝土（2）。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构，其特征在于，所述组合结构的截面形式是矩形，方形，工字形或T形，且自预应力混凝土（2）的各面均被纤维增强塑料FRP模板（1）包裹。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构，其特征在于，所述纤维增强塑料是玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料或上述三种纤维混杂增强塑料中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强塑料-自预应力混凝土组合结构，其特征在于，通过纤维增强塑料FRP模板（1）上部的预留开口（3）浇入自预应力混凝土（2），再用胶粘剂和纤维增强塑料FRP片材将预留开口（3）覆盖。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103334441A (zh) * 2013-07-23 2013-10-02 重庆交通大学 一种公路边坡防护结构及其施工方法
CN107090945A (zh) * 2017-04-28 2017-08-25 金梁复材（北京）科技有限公司 一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0771089A (ja) * 1993-09-02 1995-03-14 Toray Ind Inc Ｆｒｐ補強コンクリート構造物およびその製造方法
US5599599A (en) * 1995-07-06 1997-02-04 University Of Central Florida Fiber reinforced plastic ("FRP")-concrete composite structural members
CN1355364A (zh) * 2000-11-28 2002-06-26 同济大学 纤维增强塑料管－钢筋混凝土组合构件
CN1609379A (zh) * 2004-11-12 2005-04-27 杨庆国 纤维增强塑料与混凝土复合的拱结构及施工方法
CN101343870A (zh) * 2008-08-22 2009-01-14 北京航空航天大学 一种纤维增强复合材料筋混凝土桩及其制作和施工方法
CN101985851A (zh) * 2010-11-20 2011-03-16 大连理工大学 一种frp-钢复合管混凝土柱

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0771089A (ja) * 1993-09-02 1995-03-14 Toray Ind Inc Ｆｒｐ補強コンクリート構造物およびその製造方法
US5599599A (en) * 1995-07-06 1997-02-04 University Of Central Florida Fiber reinforced plastic ("FRP")-concrete composite structural members
CN1355364A (zh) * 2000-11-28 2002-06-26 同济大学 纤维增强塑料管－钢筋混凝土组合构件
CN1609379A (zh) * 2004-11-12 2005-04-27 杨庆国 纤维增强塑料与混凝土复合的拱结构及施工方法
CN101343870A (zh) * 2008-08-22 2009-01-14 北京航空航天大学 一种纤维增强复合材料筋混凝土桩及其制作和施工方法
CN101985851A (zh) * 2010-11-20 2011-03-16 大连理工大学 一种frp-钢复合管混凝土柱

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103334441A (zh) * 2013-07-23 2013-10-02 重庆交通大学 一种公路边坡防护结构及其施工方法
CN103334441B (zh) * 2013-07-23 2015-06-10 重庆交通大学 一种公路边坡防护结构及其施工方法
CN107090945A (zh) * 2017-04-28 2017-08-25 金梁复材（北京）科技有限公司 一种防错动工字梁、自预应力工字梁及自预应力跨度桥

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