CN107023072A - Frp‑碳化混凝土预制拼装组合体系 - Google Patents

Frp‑碳化混凝土预制拼装组合体系 Download PDF

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吴超
张利腾
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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/02—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements
    • E04B1/14—Structures consisting primarily of load-supporting, block-shaped, or slab-shaped elements the elements being composed of two or more materials
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
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Abstract

本发明提供一种FRP筋增强的碳化混凝土预制拼装组合体系。该发明属于土木工程技术领域。该拼装组合体系主要包括梁，柱，楼板，墙体等预制结构件。由碳化混凝土和FRP筋两部分组成。碳化混凝土是一种经二氧化碳养护的混凝土，具有绿色环保，节能减排，耐久性能好等诸多优点。FRP筋包括碳纤维复合材料筋，玻璃纤维复合材料筋，塑料纤维复合材料筋，玄武岩纤维复合材料筋，有机纤维复合材料筋等。FRP材料作为加筋在充分利用碳化混凝土的节能环保，绿色低碳和耐久性好的前提下，又很好地解决了碳化混凝土PH值低，易腐蚀钢筋的缺点，充分使得碳化混凝土和FRP筋优势互补。

Description

FRP-碳化混凝土预制拼装组合体系
技术领域
本发明的目的在于提供了一种新型FRP-碳化混凝土预制拼装组合体系，它是一种节能减排绿色环保的新型耐久混凝土预制件。适用于装配式建筑中的拼装结构件，市政工程用产品。
背景技术
CO2(二氧化碳)是主要的温室气体之一，混凝土材料是世界范围内用量最大的建筑材料，而水泥制造业的二氧化碳排放量约占全球CO2排放量的5％。每生产一吨混凝土将排放一吨的CO2，因此在混凝土建材领域寻找一种环保，高效，节能，经济和适用的CO2减排技术和相关产品具有重要的意义。
经过二氧化碳养护的混凝土结构件，不仅可以固定排放的CO2气体，而且具有非常致密的微观结构，使其具有一般混凝土构件所没有的良好耐久性(耐腐蚀性、抗渗透性、抗冻融循环性)。但是混凝土的碳化过程会降低混凝土的PH值，使得混凝土失去保护钢筋的碱性环境，这样就会加速钢筋的腐蚀，导致构件耐久性极差。所以目前使用的碳化混凝土均为不加加筋的素混凝土。
纤维增强的复合材料(FRP)是一种耐腐蚀性好，弹性模量高，强度高的新型复合材料。本发明提出FRP-碳化混凝土预制拼装体系，不仅充分利用了碳化混凝土的节能减排，绿色环保和耐久性好的特点，而且利用FRP耐腐蚀、高弹性模量、高强度的优点，用FRP做为加筋，完美的解决了碳化混凝土PH值低,易腐蚀钢筋的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种FRP筋增强的碳化混凝土预制体系，它是一种在碳化混凝土中加入FRP筋作为加强筋的一种预制构件体系。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明所用的纤维增强复合材料筋包括：碳纤维复合材料筋，玻璃纤维复合材料筋，塑料纤维复合材料筋，玄武岩纤维复合材料筋，有机纤维复合材料筋，复合纤维复合材料筋中的一种或几种。其中加筋的布置和用量根据实际需要计算。
本发明所用的混凝土中可以掺加矿渣，粉煤灰，可再生骨料等废弃固体，是一种绿色环保的新型混凝土。
本发明的FRP加筋的布置方式可以采用预应力混凝土(先张法和后张法)，非预应力混凝土。
本发明的FRP-碳化混凝土预制件体系包括预制梁，板，柱，墙体。
FRP-碳化混凝土预制拼装体系的优点如下：
FRP-碳化混凝土预制构件中的混凝土用二氧化碳养护，可以固定将要排放到空气中的二氧化碳气体，降低温室气体的排放。而且混凝土的碳化养护相比于标准养护，养护周期很短。可以将养护周期控制在24h之内。相比于蒸汽养护，碳化养护在常温下进行，不需要消耗额外的能量，而且养护周期也比蒸汽养护的周期短，除了可以很有效的提高生产效率外，还符合节能减排，绿色环保的发展理念。
FRP-碳化混凝土预制构件中的混凝土经二氧化碳养护后，混凝土在耐久性方面有很大的提高，碳化养护后的混凝土结构更加密实，抗腐蚀性，抗渗透性，抗冻融循环较普通混凝土都有很大提高。
FRP筋是一种高模量，高强度，耐腐蚀的复合材料，混凝土经碳化养护后其PH值降低两个单位左右，传统的钢筋在这种低PH环境下腐蚀很快。FRP筋的耐腐蚀性使其能在这种碳化混凝土中很好地服役。
FRP-碳化混凝土预制体系的结构形式丰富，包括梁，柱，板，墙体。多样的结构形式极大地丰富了拼装式结构的选择。预制构件可以在工厂完成养护，使得养护条件更易得到保证。
附图说明
图1为FRP-碳化混凝土预制拼装构件的生产工艺流程图。
具体实施方式
具体制作工艺有两种，如图1所示。
第一种制作工艺步骤如下：
1)根据需求拌和混凝土，要求混凝土水灰比在0.10-0.25之间；
2)根据设计构件的承载力计算所需要的配筋和排布方式；
3)将FRP筋按设计要求定位，并将拌和好的混凝土浇入磨具中，因混凝土水灰比低，采用加压密实，压力宜在8-20MPa；
4)脱模，小心将已经成型的混凝土从磨具中取出；
5)碳化养护，将预养护后的混凝土放置在碳化养护室内，二氧化碳的浓度在15％-100％之间，常温，养护室的相对湿度在70％-80％，养护室压力控制在常压-1mpa之间，有静态养护和动态养护两种方式可供选择(动态养护即二氧化碳气体是流动的，适用于任何二氧化碳浓度，静态养护即二氧化碳气体是不流动的，此种养护适用于二氧化碳浓度在90％以上)。
第二种制作工艺如下：
6)根据需求拌和混凝土，要求混凝土水灰比在0.25-0.60之间；
7)根据设计构件的承载力计算所需要的配筋和排布方式；
8)将FRP筋按设计要求定位，并将拌和好的混凝土浇入磨具中，因混凝土水灰比低，采用加压密实，压力宜在8-20MPa；
9)脱模，小心将已经成型的混凝土从磨具中取出；
10)预养护，预养护环境为：温度(22±3℃)湿度(55±10％)养护时间应控制在 4-12h之间；
11)碳化养护，将预养护后的混凝土放置在碳化养护室内，二氧化碳的浓度在15％-100％之间，常温，养护室的相对湿度在70％-80％，养护室压力控制在常压 -1mpa之间，有静态养护和动态养护两种方式可供选择(动态养护即二氧化碳气体是流动的，适用于任何二氧化碳浓度。静态养护即二氧化碳气体是不流动的，此种养护适用于二氧化碳浓度在90％以上)。

Claims (4)

1.一种FRP-碳化混凝土预制拼装组合体系。其特征在于：该FRP-碳化混凝土预制拼装组合件由基体材料(1)和加筋(2)组成。
2.根据权利要求1所述的FRP-碳化混凝土预制拼装组合体系，其特征在于：基体材料所用的混凝土为碳化混凝土，即用二氧化碳气体养护的混凝土。养护混凝土用的二氧化碳气体为高浓度(浓度大于90％)二氧化碳气体或者生产混凝土或者燃煤时产生的废气。
3.根据权利要求1所述的FRP-碳化混凝土预制拼装组合体系，其特征在于：加筋为纤维复合材料，纤维复合材料可以是玻璃纤维，碳纤维，玄武岩纤维，塑料纤维，植物纤维，复合纤维。
4.根据权利要求1所述的FRP-碳化混凝土预制拼装组合体系，其特征在于：该拼装组合体系包括梁，柱，楼板，墙体等预制结构件。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1113534A (zh) * 1995-01-11 1995-12-20 陆建衡 复合组合材料混凝土结构与结构设计方法
JP2002146904A (ja) * 2000-11-09 2002-05-22 Toray Ind Inc コンクリート構造物の補強方法および補強コンクリート構造物
CN101125442A (zh) * 2007-06-27 2008-02-20 中南大学 混凝土的二氧化碳养护方法及工艺
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
CN201649444U (zh) * 2010-04-28 2010-11-24 西安建筑科技大学 新型frp预应力复合筋
CN103347838A (zh) * 2010-12-17 2013-10-09 中国电力株式会社 碳化养护设备、碳化混凝土制造方法及二氧化碳固化方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1113534A (zh) * 1995-01-11 1995-12-20 陆建衡 复合组合材料混凝土结构与结构设计方法
JP2002146904A (ja) * 2000-11-09 2002-05-22 Toray Ind Inc コンクリート構造物の補強方法および補強コンクリート構造物
CN101125442A (zh) * 2007-06-27 2008-02-20 中南大学 混凝土的二氧化碳养护方法及工艺
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
CN201649444U (zh) * 2010-04-28 2010-11-24 西安建筑科技大学 新型frp预应力复合筋
CN103347838A (zh) * 2010-12-17 2013-10-09 中国电力株式会社 碳化养护设备、碳化混凝土制造方法及二氧化碳固化方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郑愚等: "采用GFRP配筋解决混凝土碳化对桥梁面板的负面影响", 《玻璃钢/复合材料》 *

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