CN115306079B - 一种兼具增强和阴极保护功能的cfrp箍筋混凝土组合构件 - Google Patents

一种兼具增强和阴极保护功能的cfrp箍筋混凝土组合构件 Download PDF

Info

Publication number
CN115306079B
CN115306079B CN202211032383.1A CN202211032383A CN115306079B CN 115306079 B CN115306079 B CN 115306079B CN 202211032383 A CN202211032383 A CN 202211032383A CN 115306079 B CN115306079 B CN 115306079B
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber material
concrete
steel bars
cfrp
strip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211032383.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115306079A (zh
Inventor
胡彪
周英武
赵林林
邢锋
黄晓旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen University
Original Assignee
Shenzhen University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen University filed Critical Shenzhen University
Priority to CN202211032383.1A priority Critical patent/CN115306079B/zh
Publication of CN115306079A publication Critical patent/CN115306079A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115306079B publication Critical patent/CN115306079B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/06—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of high bending resistance, i.e. of essentially three-dimensional extent, e.g. lattice girders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
    • C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
    • C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/64—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor for making damp-proof; Protection against corrosion
    • E04B1/642—Protecting metallic construction elements against corrosion
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F2201/00—Type of materials to be protected by cathodic protection
    • C23F2201/02—Concrete, e.g. reinforced

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

本发明提供了一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其中，包括：多根平行设置的钢筋，多根所述钢筋之间电性连接；纤维材料条带，与所述钢筋连接；电源，用于对所述钢筋施加恒定大小的电流；混凝土，所述钢筋和所述纤维材料条带埋置于所述混凝土中起到增强作用；绝缘层，所述绝缘层的一侧连接于所述钢筋，所述绝缘层的另一侧与所述纤维材料条带连接；其中，所述纤维材料条带沿多根所述钢筋的纵向缠绕，所述纤维材料条带、所述电源以及所述钢筋依次电性连接。本发明通过采用纤维材料条带作为混凝土构件的箍筋起到增强作用，同时纤维材料条带又作为阴极保护的阳极材料，防止钢筋在滨海环境下腐蚀，从而增长使用寿命。

Description

一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土结构领域，尤其涉及一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件。
背景技术
钢筋混凝土结构因其具有成本低廉、取材广泛、坚固耐用等特点，在滨海地区土木工程建设中被普遍应用，且需求量日益增加。但因其长期服役于滨海潮湿且高氯离子环境中，混凝土结构内部钢筋容易发生腐蚀，进而严重降低结构的服役性能，甚至会导致结构的破坏。因此，期服役于滨海环境下的钢筋混凝土结构的耐久性一直是难以攻克的科学和技术难题。为应对此难题，传统的技术包括：①提高混凝土的质量以减缓有害介质渗入混凝土内部腐蚀钢筋；②在钢筋表面做防腐涂层；③使用抗腐蚀的筋材(不锈钢钢筋、纤维增强复合材料筋(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP筋))；④外加电流阴极保护技术。前三种技术的原理较为容易理解，第四种技术的原理是通过外部直流电源为钢筋提供一定大小的阴极电流，使钢筋(阴极)表面发生阴极极化，从而使钢筋腐蚀的阳极反应(Fe被氧化成)被抑制，进而将钢筋腐蚀速率阻碍或降低到极小程度，以解决此类环境下钢筋混凝土结构面临的钢筋腐蚀问题。阴极保护技术需要电化学稳定的阳极材料，长期通电会消耗阳极材料，不同阳极材料的区别是消耗进展快与慢的问题。
在现有的设计方案中，技术①的缺点在于提升混凝土质量的成本过高，且效果难以达到防止钢筋钢筋锈蚀的目的；技术②的涂层在运输、施工以及服役过程中破损的风险较高，涂层破损位置容易形成点蚀，钢筋锈蚀更严重，对结构的破坏更严重；技术③中，对于不锈钢钢筋，其成本太高，至今应用较少，FRP筋(纵筋)的应用也收到很大的阻碍，主要原因是其材料本身的线弹性性能，严重削弱FRP-混凝土结构的延性，其次，其弹性模量偏低且价格偏高。
技术④为潜在的能从根本上抑制钢筋锈蚀的技术。中国专利CN110408940B公开了一种CFRP-钢筋混凝土组合构件阴极保护装置及其制备方法，其公布了CFRP(碳纤维增强复合材料，Carbon FRP，简称CFRP)管与钢筋、工字钢、内置钢管等复合而制的基于阴极保护的CFRP-钢筋混凝土组合结构。但其采用的预制的外包式CFRP管作为阳极，对于复杂结构，很容易暴露其不足之处，如模具的制作不够灵活；另一方面采用外包式CFRP管作为阳极，CFRP管长期暴露于外部复杂环境下且作为阳极发生氧化反应以提供稳定电流，双重作用下，CFRP管加速劣化，使用寿命会大大降低。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，旨在解决现有技术的CFRP-钢混凝土组合构件稳定性较差影响使用寿命的问题。
本发明的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其中，包括：
多根平行设置的钢筋，多根所述钢筋之间电性连接；
纤维材料条带，与所述钢筋连接；
电源，用于对所述钢筋施加恒定大小的电流；
混凝土，所述钢筋和所述纤维材料条带埋置于所述混凝土的空隙；
绝缘层，所述绝缘层的一侧连接于所述钢筋，所述绝缘层的另一侧与所述纤维材料条带连接；
其中，所述纤维材料条带沿多根所述钢筋的纵向缠绕，所述纤维材料条带、所述电源以及所述钢筋依次电性连接。
在一种实施方式中，Vu≥γ1V，Vu-R≥γ1V；
其中，Vu-R＝VC+μVf；V为所述混凝土组合构件外载荷的剪力设计值，Vc为混凝土的抗剪承载力，Vf为纤维材料条带的抗剪承载力，μ为纤维材料条带作为阳极材料劣化的折减因子，Vu为所述混凝土组合构件的抗剪承载力设计值，Vu-R为考虑纤维材料条带在通电情况下性能劣化的组合构件的抗剪承载力设计值，γ1为结构重要性系数。
在一种实施方式中，所述混凝土组合构件的横截面呈方形；所述钢筋的数量至少为四根，分别位于所述混凝土的四个边角处。
在一种实施方式中，所述混凝土组合构件的横截面呈圆形，多根所述钢筋呈圆形阵列分布于所述混凝土的边缘处，所述纤维材料条带呈螺旋状依次缠绕在多根所述钢筋上。
在一种实施方式中，所述纤维材料条带由所述钢筋一端连续缠绕至所述钢筋的另一端，所述纤维材料条带的表面设置有导电层。
在一种实施方式中，所述纤维材料条带包括：
多个第一条带，与所述混凝土的横截面平行设置；
多个第二条带，连接于相邻两个所述第一条带；
所述第一条带与所述第二条带的夹角范围在0度至90度之间。
在一种实施方式中，还包括：
箍筋，与所述纤维材料条带连接；
所述箍筋与所述纤维材料条带间隔设置，所述箍筋与所述钢筋的另一侧连接。
第二方面，本发明提供一种根据上述方案中任一项所述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件的制备方法，其中，包括如下步骤：
确定混凝土组合构件的参数信息；其中，所述参数信息包括混凝土组合构件的截面形状、钢筋的用量、纤维材料条带的用量和倾斜角度以及电源的输入电流大小；
根据所述混凝土组合构件的截面形状和所述钢筋的用量，将多根钢筋与多个架立筋组合形成初始钢筋笼；其中，多根所述架立筋分别连接在所述钢筋的端部；
根据所述纤维材料条带的用量和倾斜角度，将纤维材料条带通过绝缘层缠绕连接于所述初始钢筋笼；
根据所述电源的输入电流大小，连接电源，以使纤维材料条带、电源及钢筋依次电性连接；
浇筑混凝土，得到所述兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件。
在一种实施方式中，所述确定混凝土组合构件的参数信息，包括：
确定预设参数，所述预设参数包括混凝土组合构件的截面形状、钢筋的预设量、纤维材料条带的预设量和预设角度以及电源的预设电流值；
确定混凝土组合构件的剪力设计值V和弯矩设计值M，并根据所述混凝土组合构件的截面形状、钢筋的预设量以及纤维材料条带的预设量和预设角度，计算混凝土组合构件截面抗剪承载力Vu和抗弯承载力Mu；
当Vu≥γ1V且Mu≥γ2M时，确定钢筋的锈蚀速率；其中，γ1和γ2为结构重要性系数；
根据混凝土组合构件的服役年限、所述钢筋的锈蚀速率以及所述电源的预设电流值，计算考虑纤维材料条带在通电情况下性能劣化的组合构件的抗剪承载力设计值Vu-R和考虑所述纤维材料条带在通电情况下力学性能折减的组合构件钢筋锈蚀的抗弯承载力设计值Mu-R；
当Vu-R≥γ1V且Mu-R≥γ2M时，将所述预设参数作为所述参数信息，得到所述混凝土组合构件的截面形状、钢筋的用量、纤维材料条带的用量和倾斜角度以及电源的输入电流大小。
在一种实施方式中，绝缘层为绝缘胶，导电层为导电胶；所述根据所述纤维材料条带的用量和倾斜角度，将纤维材料条带通过绝缘层缠绕连接于所述初始钢筋笼，包括：
将绝缘胶涂抹至每根钢筋的相对部位；
对纤维材料条带的表面涂抹导电胶，并将纤维材料条带缠绕至每根钢筋的相对部位，以使纤维材料条带通过绝缘胶与钢筋连接。
有益效果：本发明提供了一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其中，包括：多根平行设置的钢筋，多根所述钢筋之间电性连接；纤维材料条带，与所述钢筋连接；电源，用于对所述钢筋施加恒定大小的电流；混凝土，所述钢筋和所述纤维材料条带埋置于所述混凝土的空隙；绝缘层，所述绝缘层的一侧连接于所述钢筋，所述绝缘层的另一侧与所述纤维材料条带连接；其中，所述纤维材料条带沿多根所述钢筋的纵向缠绕，所述纤维材料条带、所述电源以及所述钢筋依次电性连接。本发明通过采用纤维材料条带作为混凝土构件的箍筋起到增强作用，同时纤维材料条带又作为阴极保护的阳极材料，防止钢筋在滨海环境下腐蚀，从而增长使用寿命。
附图说明
图1为本发明的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件的第一实施例的立体结构图。
图2为本发明的混凝土组合构件的第一实施例的截面图。
图3为本发明的混凝土组合构件的缠绕的立体示意图。
图4为本发明的钢筋、绝缘层和纤维材料条带的立体结构图。
图5为本发明的图4的前视图。
图6为本发明的图4的侧视图。
图7为本发明的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件的第二实施例的立体结构图。
图8为本发明的第二实施例的部分结构的立体图。
图9为本发明的混凝土组合构件的阴极保护系统的原理示意图。
图10为本发明的纤维材料条带的抗剪原理简图。
图11为本发明的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件的制备方法的流程图。
图12为本发明的混凝土组合构件的设计流程图。
附图标记说明：
100、钢筋；101、绝缘层；200、纤维材料条带；201、第一条带；202、第二条带；300、电源；400、混凝土。
具体实施方式
本发明提供一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。
还需说明的是，本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
现有技术的阴极保护装置采用的预制的外包式CFRP管作为阳极，对于复杂结构，很容易暴露其不足之处，如模具的制作不够灵活；另一方面采用外包式CFRP管作为阳极，CFRP管长期暴露于外部复杂环境下且作为阳极发生氧化反应以提供稳定电流，双重作用下，CFRP管加速劣化，使用寿命会大大降低。CFRP-钢混凝土组合构件制备困难、结构稳定性较差、CFRP阳极容易发生氧化反应导致稳定性较差，进而导致使用寿命降低。
为了解决上述问题，本发明提供了一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其制备简易、应力均匀使整体结构稳定以及更好的保护钢筋免受锈蚀，从而解决滨海钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀问题，如图1所示，CFRP箍筋混凝土组合构件包括：
多根平行设置的钢筋100，多根所述钢筋100之间电性连接；
纤维材料条带200，与所述钢筋100连接；
电源300，用于对所述钢筋100施加恒定大小的电流；
混凝土400，所述钢筋100和所述纤维材料条带200埋置于所述混凝土400的空隙；
绝缘层101，所述绝缘层101的一侧连接于所述钢筋100，所述绝缘层101的另一侧与所述纤维材料条带200(CFRP连续条带200)连接。
其中，所述纤维材料条带200沿多根所述钢筋100的纵向缠绕，所述纤维材料条带200、所述电源300以及所述钢筋100依次电性连接。
本发明的纤维材料条带200采用碳纤维增强复合材料(CFRP，Carbon fiberreinforced polymer)；多根所述钢筋100(即纵筋)呈直条状，但不限于此，钢筋也可具有弯曲部，在此不做具体限定。
值得说明的是，本发明的纤维材料条带200(即CFRP连续条带200)作为混凝土组合梁、柱的箍筋(即将多根钢筋进行联结的钢筋)，CFRP连续条带200沿多根钢筋100纵向缠绕，本实施例中采用CFRP连续条带200从钢筋100的一端连续缠绕至另一端，也可使用多个电性连接的CFRP连续条带200缠绕钢筋100的多个位置。
本发明的CFRP连续条带200耐腐蚀、轻质、高强、便于加工，能够发挥普通箍筋的功能来增强混凝土，力学性能良好，提高整体的结构稳定性；如图9所示，CFRP连续条带200具备优异的电学和电化学性能，可将CFRP材料作为阴极保护系统的阳极，普通钢筋100(纵筋)作为阴极保护系统的阴极，从而在潮湿或者含有氯盐环境下，氯盐伴随着水分进入混凝土，与混凝土充当电解质部分，从而保护组合构件中纵向钢筋100其免于发生腐蚀；CFRP连续条带200采用连续布置，即从钢筋100的一端连续缠绕至另一端，一方面具有更好的增强混凝土的效果(因为应力更加均匀)；另一方面具有更好的保护钢筋100免受锈蚀的效果(因为连续分布于钢筋100周围，电场更加均匀)；CFRP连续条带200既作为箍筋发挥力学性能，又作为阴极保护系统的阳极发挥电化学性能，实现CFRP的双重功能；本发明的CFRP连续条带200一筋(CFRP)多用，提高了材料的利用率，具有明显的经济效益；CFRP连续条带200受到混凝土保护层的保护，避免CFRP材料直接暴露于外部恶劣环境下，从而延长CFRP连续条带200的使用寿命；钢筋100采用传统的钢筋，一方面受到阴极保护免于锈蚀，另一方面能够保持结构的延性与普通钢筋混凝土相当。
具体地，CFRP连续条带200每处与钢筋100连接部位均通过绝缘层间隔连接设置；绝缘层101为绝缘胶层(绝缘胶带)，用于将CFRP连续条带200与钢筋100进行连接，使二者间隔设置，用于防止二者直接进行接触且能够绝缘(防止短路)，从而保证阴极保护系统的正常运行。
在本发明的较佳实施例中，正因为采用了上述的技术方案，通过采用CFRP连续条带200作为混凝土构件的箍筋起到增强作用，同时连续布置的CFRP连续条带200又作为阴极保护的阳极材料，以解决结构在滨海环境下钢筋纵筋腐蚀的问题。
在本实施例中，如图1或图2所示，所述混凝土组合构件的横截面呈方形，也就是混凝土400的横截面呈方形；所述钢筋100的数量至少为四根，分别位于所述混凝土400的四个边角处。
需要说明的是，本实施例的混凝土组合构件为组合梁结构，也就是如图1所示，组合梁为水平放置，钢筋100的纵向在水平面上，组合梁的横截面下方受拉，上方受压，从而横截面下方相较于上方设置有更多钢筋。
具体地，多根钢筋包括：两根受压钢筋，位于混凝土400上方的两个边角处；四根或六根受拉钢筋，位于混凝土400的下边缘，其中两根受拉钢筋位于混凝土400下方的两个边角处，多根受拉钢筋位于同一水平面且等间距分布。但不限于此，受压钢筋的数量也可以设置为4根，相应的受拉钢筋的数量可以设置为六根。
在本实施例中，所述纤维材料条带200由所述钢筋100一端连续缠绕至所述钢筋100的另一端，所述纤维材料条带200的表面设置有导电层(即导电胶)。
具体地，CFRP连续条带200从钢筋100的一端连续缠绕至另一端，CFRP连续条带200的两端在多根钢筋100之间进行缠绕；CFRP连续条带200的表面涂抹有导电层(导电胶)，通过导电胶增加CFRP连续条带的导电性，且导电胶硬化后使CFRP连续条带200具有一定的刚度，从而增强力学性能，提高结构整体的稳定性。进一步，导电胶设置在CFRP连续条带200的内表面和/或外表面，以增强CFRP连续条带200的导电性和刚度，绝缘层101(绝缘胶)设置在CFRP连续条带200的拐角处内侧表面，需要注意，此处位置不设置导电层。
在本实施例中，如图3至图6所示，所述纤维材料条带200包括：
多个第一条带201，与所述混凝土400的横截面平行设置；
多个第二条带202，连接于相邻两个所述第一条带201；
所述第一条带201与所述第二条带202的夹角范围在0度至90度之间。
具体地，请同时参阅图1和图3，每个绝缘层101(绝缘胶或绝缘胶带)的宽度大于连接于一起的第一条带201和第二条带202的宽度，从而进行将CFRP连续条带200与钢筋100绝缘隔离连接；第一条带201由呈矩形状的连续条带组成，第二条带202包括两个连接在矩形状第一条带201两角处条带，本实施例的第一条带201与第二条带202之间的夹角为30度，但不限于此，也可设置为45度、60度，具体根据实际需求自行修改。每相邻两个第一条带201之间设置有至少一第二条带202，也就是第一条带201间隔设置，第二条带202可连续设置。
在本发明中，CFRP连续条带200作为结构受力的箍筋将多根钢筋100进行连接(防止松散)，以提高结构稳定性，又作为阴极保护系统的阳极保护钢筋100免受腐蚀，以保证材料的稳定性(防止氧化)。耐腐蚀、质量轻、抗拉强度高的CFRP连续条带200做为混凝土结构的箍筋，起到增强混凝土的作用；同时电化学稳定的CFRP连续条带200又作为阴极保护系统的阳极，保护结构的钢筋100不被锈蚀。CFRP连续条带200连续布置，一方面能够提供更均匀的约束或应力，另一方面提供更加均匀的电场给纵筋更好的阴极保护效果抑制其锈蚀。采用的传统的钢筋纵筋，确保结构的延性满足要求；混凝土保护层可以保护CFRP连续条带200。
所述混凝土组合梁的设计方法的目的为通过合理配置CFRP连续条带数量、倾斜角度、宽度、通电电流的大小，调节CFRP劣化率和钢筋纵筋的锈蚀率，保证结构具有足够的抗弯、抗剪强度，同时兼顾经济效益，使结构性能达到最优化。本实施例的组合梁性能满足下列设计要求。
a)抗剪设计
结构的抗剪承载力(V)来源于两部分，即混凝土(Vc)和CFRP连续条带(Vf)抗剪贡献的叠加，如图10所示，
基于此叠加模型，组合梁(CFRP连续条带箍筋混凝土结构)考虑阳极材料劣化的抗剪承载力Vu-R可表示为：
Vu-R＝VC+μVf(1)
其中，Vc为混凝土400对梁抗剪承载力的贡献，可根据规范GB 50010-2010进行计算；Vf为CFRP连续条带200抗剪承载力，与CFRP连续条带配置间距、倾斜角度、CFRP条带应变有关；μ为考虑CFRP连续条带箍筋阳极材料劣化的折减因子，与电流密度(i)、通电时间(t)等影响CFRP材料性能的因素有关。Vf为：
其中ffu-avg为CFRP连续条带设计应力水平，ACI规范将其限制在极限应变的0.004，加拿大标准CSA-S806-2将设计时FRP筋的应力水平限制为极限抗拉强度的40％，后BS 8110将其限制在极限应变的0.0025；Av为CFRP截面积；d为截面有效深度；θ为剪裂缝开裂角度，一般取θ＝45°；α为CFRP连续条带箍筋与梁轴线倾角；s为箍筋间距。
μ为CFRP连续条带200作为阳极材料劣化的折减因子，其值为通电劣化后的CFRP材料力学性能与初始比值，故
其中ffu为劣化后CFRP材料抗拉强度，ff0为初始CFRP材料抗拉强度，q为通过CFRP阳极的电量密度，Q为通过CFRP阳极的总电量，i为阳极电流密度，A为阳极极化面积，t为通电时间。
只要结构提供的CRRP连续条带通电情况下性能劣化的抗剪承载力Vu-R大于外部施加的剪力V，则满足抗剪要求。
b)抗弯设计
抗弯设计采用常规的设计方法计算即可。只要结构提供的CRRP连续条带通电情况下力学性能折减的抗弯承载力Mu-R大于外部施加的弯矩M，则满足抗弯要求。所述抗弯设计的原理为公知常识，此处不再赘述。
在另一个较佳的实施例中，混凝土组合构件还包括：
箍筋(图中未标出)，与所述纤维材料条带200连接；
所述箍筋与所述纤维材料条带200间隔设置，所述箍筋与所述钢筋100的另一侧连接。
具体地，纤维材料条带200设有多个，每个纤维材料条带200包括第一条带和第二条带，第一条带与第二条带连接，箍筋的数量为多个，且每个箍筋与每一第一条带间隔设置，也就是第二条带与箍筋连接，纤维材料条带200与箍筋电性连接，从而共同组成阴极保护系统的阳极，提高结构稳定性的同时，防止纤维材料条带200被氧化。
在第二实施例中，如图7或图8所示，所述混凝土组合构件的横截面呈圆形，也就是混凝土400的横截面呈圆形；多根所述钢筋100呈圆形阵列分布于所述混凝土400的边缘处，所述纤维材料条带200呈螺旋状依次缠绕在多根所述钢筋100上。
需要说明的是，在第二实施例中的混凝土组合构件为组合柱结构，也就是如图7所示，组合柱为竖直放置，钢筋100的纵向处于竖直面上，组合柱为整个截面受压，从而使钢筋100平均分布在混凝土400中。
具体地，使用多个电性连接的CFRP连续条带200缠绕钢筋100的多个位置，如图7所示，CFRP连续条带200的数量为8根，CFRP连续条带200、电源300及钢筋100构成阴极保护系统，具体原理与上述梁结构相同，在此不再赘述。
基于上述实施例，本发明还提供了一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件的制备方法，用于制备上述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，如图11所示，所述方法包括如下步骤：
步骤S100、确定混凝土组合构件的参数信息；其中，所述参数信息包括混凝土组合构件的截面形状、钢筋的用量、纤维材料条带的用量和倾斜角度以及电源的输入电流大小。
需要说明的是，所述制备方法包括对混凝土组合构件的设计方法(即步骤S100)，所述设计方法的目的为通过合理配置CFRP连续条带数量、倾斜角度、宽度、通电电流的大小，调节CFRP劣化率和钢筋纵筋的锈蚀率，保证结构具有足够的抗弯、抗剪强度，同时兼顾经济效益，使结构性能达到最优化。
如图12所示，所述步骤S100具体包括：
步骤S110、确定预设参数，所述预设参数包括混凝土组合构件的截面形状、钢筋的预设量、纤维材料条带的预设量和预设角度以及电源的预设电流值。
具体地，设定混凝土组合构件(梁)的截面、材料力学性能(CFRP连续条带、混凝土、钢筋)，并预设钢筋的预设量(适筋梁)、CFRP连续条带的预设量和预设角度θ。
步骤S120、确定混凝土组合构件的剪力设计值V和弯矩设计值M，并根据所述混凝土组合构件的截面形状、钢筋的预设量以及纤维材料条带的预设量和预设角度，计算混凝土组合构件截面抗剪承载力Vu和抗弯承载力Mu；
具体地，确定结构上外荷载作用产生的剪力设计值V和弯矩设计值M，根据步骤S100的几何和材料特性信息，计算结构的抗剪承载力设计值Vu和抗弯承载力设计值Mu，当Vu≥γ1V且Mu≥γ2M(其中γ1和γ2为结构重要性系数，为定值)时，结构的初始参数满足要求。否则返回步骤S100调整初始参数，直到满足要求。
步骤S130、当Vu≥γ1V且Mu≥γ2M时，确定钢筋的锈蚀速率；其中，γ1和γ2为结构重要性系数。具体地，服役过程中监测纵筋的锈蚀情况，当锈蚀率大于设定阈值时，启动阴极保护系统。
步骤S140、根据混凝土组合构件的服役年限、所述钢筋的锈蚀速率以及所述电源的预设电流值，计算纤维材料条带的抗剪承载力设计值Vu-R和钢筋锈蚀的抗弯承载力设计值Mu-R；(计算纤维材料条带的电通量、劣化率μ、钢筋的锈蚀率ρ)。具体地，预设电源的预设电流值，也就是给出阴极保护系统的电流密度i，监测钢筋纵筋的锈蚀速率，根据结构服役年限计算CFRP阳极的电通量、劣化率μ，纵筋的锈蚀率ρ。
步骤S150、当Vu-R≥γ1V且Mu-R≥γ2M时，将所述预设参数作为所述参数信息，得到所述混凝土组合构件的截面形状、钢筋的用量、纤维材料条带的用量和倾斜角度以及电源的输入电流大小。
具体地，服役寿命截止期，根据CFRP连续条带作为阳极材料劣化的折减因子μ计算考虑CFRP劣化的抗剪承载力设计值Vu-R，验算条件①Vu-R≥γ1V；根据纵筋的锈蚀率ρ(很小，因此对混凝土和粘结性能的劣化忽略不计)计算考虑纵筋锈蚀的抗弯承载力设计值Mu-R，验算条件②Mu-R≥γ2M。
存在以下情况：
当条件①和条件②都满足，说明电流密度和CFRP配置合理，继续执行步骤S200。
当条件①不满足而条件②满足，说明抗剪承载力不满足，CFRP配置不足，则需返回步骤S110增加CFRP连续条带配置，并重复步骤S110至步骤S150，直至所有条件满足。
当条件①满足而条件②不满足，说明钢筋锈蚀率过大，阴极保护效果需要加强，需返回步骤S140，逐步增加电流密度，直至满足要求。
当条件①和条件②不满足，则返回步骤S110，增加CFRP连续条带配置，增大电流密度，重复步骤S110至步骤S150，直至条件满足。
最后记录满足条件的各参数配置，得到所述混凝土组合构件的截面形状、材料力学性能(CFRP连续条带、混凝土、钢筋)、钢筋的用量、纤维材料条带的用量和倾斜角度以及电源的输入电流大小。
完成混凝土组合构件(组合梁)的设计后，即确定了构件尺寸、CFRP连续条带配置、钢筋的规格和用量、阴极保护运行参数设置，可进行CFRP连续条带箍筋混凝土梁的制备。本发明的结构体系，目的是解决传统钢筋混凝土结构体系在滨海环境下钢筋易腐蚀的问题，同时利用CFRP材料优异的力学性能和电化学性能，达到提高结构强度，抑制钢筋腐蚀的目标。该结构体系主要有CFRP条带、混凝土、纵向钢筋、架立钢筋、绝缘材料等组成。
步骤S200、根据所述混凝土组合构件的截面形状和所述钢筋的用量，将多根钢筋与多个架立筋组合形成初始钢筋笼；其中，多根所述架立筋分别连接在所述钢筋的端部。
具体地，确定混凝土组合构件为梁结构后，截面形状为方形，将受拉钢筋、受压钢筋、架立筋组合成初始钢筋笼，架立筋在梁两端和中间分别布置，以保证初始钢筋笼刚度。
步骤S300、根据所述纤维材料条带的用量和倾斜角度，将纤维材料条带通过绝缘层缠绕连接于所述初始钢筋笼。
在本实施例中，绝缘层为绝缘胶，导电层为导电胶；所述步骤S300具体包括：
步骤S310、将绝缘胶涂抹至每根钢筋的相对部位；具体地，CFRP连续条带与纵向受拉钢筋及受压钢筋接触位置，如图1、图4至图6所示，进行清洗，然后涂绝缘胶，静置待其固化。
为达到本发明目标，在进行步骤S310时对钢筋进行除垢处理时，要将接触面钢筋打磨平整，以防止因表面不平整造成绝缘胶涂抹厚度不一，进而防止CFRP连续条带与钢筋接触，以防止后期通电保护阶段发生短路现象。涂抹绝缘胶时，涂膜厚度不应小于2mm，且涂抹方式采用在接触点沿钢筋直径环绕涂抹，此步骤同样为了防止上述短路现象发生。
在另一个实施例中，钢筋与CFRP连续条带绝缘处理，因绝缘胶固化需要较长时间，大大增加了施工时限，造成时间以及人力成本的浪费。所述步骤S310包括：可采用绝缘胶带多层缠绕或包裹黄腊管进行处理。
需要说明的是，对于时限较短工程，此步骤采用绝缘胶带多层缠绕或包裹黄腊管进行处理可以缩短工期。
具体地，CFRP条带层数可根据承载力设计进行灵活布置，可一层布置，也可两层或多层布置，以满足设计承载力要求为准；CFRP材料可根据市场行情进行选择，但其力学性能上的差异应在设计考虑范围之内，并最终应满足设计要求；CFRP条带箍筋缠绕后，定要待其完全固化后方可进行混凝土浇筑。
步骤S320、对纤维材料条带的表面涂抹导电胶，并将纤维材料条带缠绕至每根钢筋的相对部位，以使纤维材料条带通过绝缘胶与钢筋连接。
具体地，将CFRP连续条带边涂抹导电胶(由环氧树脂和碳粉混合而成)边按设计方法缠绕至初始钢筋笼上，从而保证CFRP连续条带固化后具有一定初始强度，以便后前混凝土浇筑。需要注意，CFRP连续条带不直接与钢筋笼接触；
将钢筋笼静置，待涂抹导电胶后的CFRP条带固化。
进一步，在进行步骤S300缠绕CFRP连续条带时，应将CFRP连续条带在导电胶中浸透。此步骤一方面为增强CFRP条带的导电性，另一方面可增强CFRP条带发生氧化反应时与周围混凝土环境离子交换速率，再一方面导电胶固化后可增强CFRP连续条带初始强度，防止后期浇筑造成的CFRP连续条带弯折和破坏，同时防止浇筑时，钢筋笼因刚度过低引起的变形。对于CFRP连续条带于钢筋接触交点。本发明所使用的导电胶为环氧树脂和碳粉按一定比例混合而成，也可采用厂家提供的导电胶成品。
步骤S400、根据所述电源的输入电流大小，连接电源，以使纤维材料条带、电源及钢筋依次电性连接。具体地，在被保护钢筋(阴极)以及CFRP连续条带(阳极)上引出导线，如图1所示，并将导线连接处用绝缘胶带密封。
在进行步骤S400引出导线时，在钢筋两端等受力较小处绑接导线。且绑接导线时，为保证导线与钢筋间的联通和稳定性，应绑定后，采用锡焊将绑接处密封，并外包绝缘胶带处理。对于CFRP连续条带导线引出位置，亦采用在受力较小处进行导线连接。连接方式可分为两种：在固化后的CFRP连续条带钻孔绑接导线，后用锡焊密封并缠绕绝缘胶带处理；在缠绕CFRP连续条带时先绑接导线，后导电胶固化处理，使导线绑接处固化于导电胶内。
步骤S500、浇筑混凝土，得到所述兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件。具体地，通过混凝土浇筑并进行构件养护。
基于上述实施例，本发明还提供了一种CFRP连续条带箍筋混凝土梁钢筋腐蚀及结构耐久性评估方法，应用于上述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件。
如图1所示，给出了将CFRP连续条带(阳极)和钢筋(阴极)与外部电源的连接方式。对于服役于潮湿且高氯离子环境下易发生钢筋腐蚀的结构，本发明可在结构服役一定年限，钢筋发生一定腐蚀情况下开通电源，对纵筋进行保护，以实现最大的经济效益。
本发明基于腐蚀电化学原理，利用半电位测量方法，可对钢筋腐蚀状况进行评估，同时对阴极保护效果进行检测，以实现结构数据的可监测性。其方法为将万用表的红表笔与纵筋导出线相连接，黑表笔与贴紧结构的参比电极相连，待万用表数值稳定后进行读数并记录。根据美国材料与试验协会规范ASTM C876-09给出了通过测量混凝土中钢筋腐蚀电位来判定钢筋锈蚀状态的方法，钢筋腐蚀电位与锈蚀概率之间的对应关系如表1所示。可根据实际测量数据，结合表1，适时启动阴极保护系统。
表1、钢筋腐蚀电位与腐蚀概率的关系
基于CFRP材料的力学和电化学性能，可按照上述设计方法对结构承载力进行实时计算，以满足结构耐久性的评估。
对于已发生钢筋腐蚀并开启阴极保护的结构，保护电流密度的选择极为关键：如果保护电流密度较小，则无法起到阴极保护的作用；过大，则会出现过保护的情况，经济成本提高，同时会造成钢筋与混凝土界面酸化，影响钢筋与混凝土的粘结，导致结构承载力下降。根据研究，本发明采用相对钢筋(阴极)小于20mA/m2的保护电流密度。对于腐蚀极大的环境下，可根据上述钢筋腐蚀评估方法，适当调整电流密度。
综上所述，本发明提供了一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其中，包括：多根平行设置的钢筋，多根所述钢筋之间电性连接；纤维材料条带，与所述钢筋连接；电源，用于对所述钢筋施加恒定大小的电流；混凝土，所述钢筋和所述纤维材料条带埋置于所述混凝土的空隙；绝缘层，所述绝缘层的一侧连接于所述钢筋，所述绝缘层的另一侧与所述纤维材料条带连接；其中，所述纤维材料条带沿多根所述钢筋的纵向缠绕，所述纤维材料条带、所述电源以及所述钢筋依次电性连接。本发明通过采用纤维材料条带作为混凝土构件的箍筋起到增强作用，同时纤维材料条带又作为阴极保护的阳极材料，提高结构稳定性且防止钢筋在滨海环境下腐蚀，从而增长使用寿命。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其特征在于，包括：
多根平行设置的钢筋，多根所述钢筋之间电性连接；
纤维材料条带，与所述钢筋连接；
电源；
混凝土，所述钢筋和所述纤维材料条带埋置于所述混凝土的空隙；
绝缘层，所述绝缘层的一侧连接于所述钢筋，所述绝缘层的另一侧与所述纤维材料条带连接；所述绝缘层设置在所述纤维材料条带的拐角处内侧表面，且所述绝缘层的宽度大于所述纤维材料条带的宽度，所述纤维材料条带每处与所述钢筋连接部位均通过所述绝缘层间隔连接；
其中，所述纤维材料条带沿多根所述钢筋的纵向缠绕，所述纤维材料条带、所述电源以及所述钢筋依次电性连接；所述电源的正极、所述纤维材料条带、所述混凝土、所述钢筋以及所述电源的负极形成回路；
所述电源对钢筋施加的电流根据如下方法进行确定：
Vu≥γ1V，Vu-R≥γ1V；
其中，Vu-R＝Vc+μVf；V为所述混凝土组合构件外载荷的剪力设计值，Vc为混凝土的抗剪承载力，Vf为纤维材料条带的抗剪承载力，μ为纤维材料条带作为阳极材料劣化的折减因子，Vu为所述混凝土组合构件的抗剪承载力设计值，Vu-R为考虑所述纤维材料条带在通电情况下性能劣化的组合构件的抗剪承载力设计值，γ1为结构重要性系数；
其中，ffu-avg为纤维材料条带的设计应力水平；Av为纤维材料条带的截面积；d为截面的有效深度；θ为剪裂缝开裂角度；α为纤维材料条带与梁轴线的倾角；s为纤维材料条带的间距；
其中，ffu为劣化后纤维材料条带抗拉强度，ff0为初始纤维材料条带抗拉强度，q为通过作为阳极的纤维材料条带的电量密度，Q为通过阳极的总电量，i为阳极电流密度，A为阳极极化面积，t为通电时间；
性能劣化的组合构件的抗剪承载力Vu-R大于外部施加的剪力V，则满足抗剪要求；
Mu≥γ2M，Mu-R≥γ2M；其中，M为所述混凝土组合构件外部施加的弯矩设计值，Mu为所述混凝土组合构件的抗弯承载力设计值，Mu-R为考虑所述纤维材料条带在通电情况下力学性能折减的组合构件的抗弯承载力设计值，γ2为结构重要性系数；性能劣化的组合构件的抗弯承载力Mu-R大于外部施加的弯矩M，则满足抗弯要求。
2.根据权利要求1所述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其特征在于，所述混凝土组合构件的横截面呈方形；所述钢筋的数量至少为四根，分别位于所述混凝土的四个边角处。
3.根据权利要求1所述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其特征在于，所述混凝土组合构件的横截面呈圆形，多根所述钢筋呈圆形阵列分布于所述混凝土的边缘处，所述纤维材料条带呈螺旋状依次缠绕在多根所述钢筋上。
4.根据权利要求1所述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其特征在于，所述纤维材料条带由所述钢筋一端连续缠绕至所述钢筋的另一端，所述纤维材料条带的表面设置有导电层。
5.根据权利要求2所述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其特征在于，所述纤维材料条带包括：
多个第一条带，与所述混凝土的横截面平行设置；
多个第二条带，连接于相邻两个所述第一条带；
所述第一条带与所述第二条带的夹角范围在0度至90度之间。
6.根据权利要求2所述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件，其特征在于，还包括：
箍筋，与所述纤维材料条带连接；
所述箍筋与所述纤维材料条带间隔设置，所述箍筋与所述钢筋的另一侧连接。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
确定混凝土组合构件的参数信息；其中，所述参数信息包括混凝土组合构件的截面形状、钢筋的用量、纤维材料条带的用量和倾斜角度以及电源的输入电流大小；
根据所述混凝土组合构件的截面形状和所述钢筋的用量，将多根钢筋与多个架立筋组合形成初始钢筋笼；其中，多根所述架立筋分别连接在所述钢筋的端部；
根据所述纤维材料条带的用量和倾斜角度，将纤维材料条带通过绝缘层缠绕连接于所述初始钢筋笼；所述绝缘层设置在所述纤维材料条带的拐角处内侧表面，且所述绝缘层的宽度大于所述纤维材料条带的宽度，所述纤维材料条带每处与所述钢筋连接部位均通过所述绝缘层间隔连接；
根据所述电源的输入电流大小，连接电源，以使纤维材料条带、电源及钢筋依次电性连接；所述电源的正极、所述纤维材料条带、所述混凝土、所述钢筋以及所述电源的负极形成回路；
浇筑混凝土，得到所述兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件；
所述确定混凝土组合构件的参数信息，包括：
确定预设参数，所述预设参数包括混凝土组合构件的截面形状、钢筋的预设量、纤维材料条带的预设量和预设角度以及电源的预设电流值；
确定混凝土组合构件的剪力设计值V和弯矩设计值M，并根据所述混凝土组合构件的截面形状、钢筋的预设量以及纤维材料条带的预设量和预设角度，计算混凝土组合构件截面抗剪承载力Vu和抗弯承载力Mu；
当Vu≥γ1V且Mu≥γ2M时，确定钢筋的锈蚀速率；其中，γ1和γ2为结构重要性系数；
根据混凝土组合构件的服役年限、所述钢筋的锈蚀速率以及所述电源的预设电流值，计算考虑所述纤维材料条带在通电情况下性能劣化的组合构件的抗剪承载力设计值Vu-R和考虑所述纤维材料条带在通电情况下力学性能折减的组合构件的抗弯承载力设计值Mu-R；
Vu-R＝Vc+μVf；Vc为混凝土的抗剪承载力，Vf为纤维材料条带的抗剪承载力，μ为纤维材料条带作为阳极材料劣化的折减因子；
其中，ffu-avg为纤维材料条带的设计应力水平；Av为纤维材料条带的截面积；d为截面的有效深度；θ为剪裂缝开裂角度；α为纤维材料条带与梁轴线的倾角；s为纤维材料条带的间距；
其中，ffu为劣化后纤维材料条带抗拉强度，ff0为初始纤维材料条带抗拉强度，q为通过作为阳极的纤维材料条带的电量密度，Q为通过阳极的总电量，i为阳极电流密度，A为阳极极化面积，t为通电时间；
当Vu-R≥γ1V且Mu-R≥γ2M时，将所述预设参数作为所述参数信息，得到所述混凝土组合构件的截面形状、钢筋的用量、纤维材料条带的用量和倾斜角度以及电源的输入电流大小；
所述方法还包括：
当不满足Mu-R≥γ2M时，通过调整所述电源的输入电流大小以调整电流密度，继续执行上述步骤，直至满足Vu-R≥γ2V和Mu-R≥γ2M。
8.根据权利要求7所述的兼具增强和阴极保护功能的CFRP箍筋混凝土组合构件的制备方法，其特征在于，绝缘层为绝缘胶，导电层为导电胶；所述根据所述纤维材料条带的用量和倾斜角度，将纤维材料条带通过绝缘层缠绕连接于所述初始钢筋笼，包括：
将绝缘胶涂抹至每根钢筋的相对部位；
对纤维材料条带的表面涂抹导电胶，并将纤维材料条带缠绕至每根钢筋的相对部位，以使纤维材料条带通过绝缘胶与钢筋连接。
CN202211032383.1A 2022-08-26 2022-08-26 一种兼具增强和阴极保护功能的cfrp箍筋混凝土组合构件 Active CN115306079B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211032383.1A CN115306079B (zh) 2022-08-26 2022-08-26 一种兼具增强和阴极保护功能的cfrp箍筋混凝土组合构件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211032383.1A CN115306079B (zh) 2022-08-26 2022-08-26 一种兼具增强和阴极保护功能的cfrp箍筋混凝土组合构件

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115306079A CN115306079A (zh) 2022-11-08
CN115306079B true CN115306079B (zh) 2023-09-19

Family

ID=83864019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211032383.1A Active CN115306079B (zh) 2022-08-26 2022-08-26 一种兼具增强和阴极保护功能的cfrp箍筋混凝土组合构件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115306079B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106148968A (zh) * 2016-08-04 2016-11-23 盐城工学院 一种阴极保护方法和装置
CN106836227A (zh) * 2017-01-03 2017-06-13 深圳大学 一种自带阴极防护功能的钢筋混凝土结构及其建造方法
CN110016674A (zh) * 2019-04-25 2019-07-16 深圳大学 一种cfrp箍筋为阳极的钢筋混凝土的阴极保护装置及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1254287B (it) * 1992-03-13 1995-09-14 Italcementi Spa Materiale cementizio di supporto per la protezione catodica di strutture in cemento armato

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106148968A (zh) * 2016-08-04 2016-11-23 盐城工学院 一种阴极保护方法和装置
CN106836227A (zh) * 2017-01-03 2017-06-13 深圳大学 一种自带阴极防护功能的钢筋混凝土结构及其建造方法
CN110016674A (zh) * 2019-04-25 2019-07-16 深圳大学 一种cfrp箍筋为阳极的钢筋混凝土的阴极保护装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115306079A (zh) 2022-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6272858B2 (ja) 流電陽極および防食方法
JP2007024872A (ja) 複合センサモジュール、シース管およびシース管継ぎ手部材
JPS60149791A (ja) 陰極防食
JP2007009681A (ja) 充填センサ、シース管およびシース管継ぎ手部材
CN113089928A (zh) 碳纤维-frp-钢筋复层网格海水海砂混凝土叠合板及其制作方法
CN115306079B (zh) 一种兼具增强和阴极保护功能的cfrp箍筋混凝土组合构件
CN110016674B (zh) 一种cfrp箍筋为阳极的钢筋混凝土的阴极保护装置及方法
CN103205755B (zh) 采用cfrp嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法及装置
Mullins et al. Underwater fiber–reinforced polymers repair of prestressed piles in the Allen creek bridge
CN106757058A (zh) 一种钢筋混凝土防腐用牺牲阳极
CN106283072B (zh) 一种cfrp嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护方法和装置
JP6682348B2 (ja) 鉄筋コンクリート柱における鉄筋の腐食を促進する方法と、それを用いた評価用電柱作製方法
Kim et al. Galvanic current influencing interface deterioration of CFRP bonded to a steel substrate
CN117868297A (zh) 分区阴极保护的cfrp混凝土组合构件及其运维方法
CA2606671C (en) Cathodic protection apparatus and method
US20210325294A1 (en) Cnt assembled thin film modified steel wire array electrode, preparation method and application thereof
CN209836315U (zh) 一种cfrp箍筋为阳极的钢筋混凝土的阴极保护装置
CN117868298A (zh) 阴极保护的cfrp-sma混凝土构件及运维方法
JP2006348570A (ja) 充填検出方法およびプログラム
CN206143310U (zh) 一种cfrp嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置
CN106400030B (zh) 一种cfrp阳极的钢筋混凝土阴极保护装置和方法
CN104611709B (zh) 一种用于索体的防腐蚀的电化学方法及装置
CN113216488A (zh) 碳纤维网格iccp-ss钢筋海水海砂混凝土叠合板
CN217202968U (zh) 一种用于钢筋混凝土阴极保护的嵌入式阳极
JP5576549B1 (ja) 電気防食用バックフィル及びコンクリート構造物の電気防食構造

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant