一种FRP型材-UHPC-再生混凝土组合梁.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115059237A(43)申请公布日2022.09.16(21)申请号202210898971.7(22)申请日2022.07.28(71)申请人武汉大学地址430070湖北省武汉市武昌区八一路299号(72)发明人杨贞军李雅祺(74)专利代理机构武汉华之喻知识产权代理有限公司42267专利代理师梁鹏张彩锦(51)Int.Cl.E04C3/20(2006.01)E04G13/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种FRP型材-UHPC-再生混凝土组合梁(57)摘要本发明属于建筑材料及结构工程相关技术领域，并公开了一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，该组合梁包括模板以及先后浇筑在其内部的下部浇筑区和上部浇筑区，其中模板由FRP型材制成，并且成型为两端封闭的槽形；下部浇筑区由再生混凝土填充浇筑而成并且构成组合梁的受拉区域；上部浇筑区由UHPC填充浇筑而成并且构成组合梁的受压区域。通过本发明，能够充分融合UHPC的卓越受压性能和FRP的卓越受拉性能，显著减轻了结构的自重，承载力高，材料利用率高；此外由于不考虑混凝土的受拉强度，组合梁的受拉区采用再生混凝土填充，经济效益高，环保性好，具有可持续发展价值，同时可获得外部FRP型材的充分保护，其抗氯离子侵蚀、抗碳化、抗渗透性能大幅度提升。CN115059237ACN115059237A权利要求书1/1页1.一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，其特征在于，该组合梁包括模板以及先后浇筑在该模板内部的下部浇筑区和上部浇筑区，其中：所述模板由FRP型材(1)制成永久模板，并且成型为两端封闭的槽形；所述下部浇筑区由再生混凝土(3)填充浇筑而成且通过第一连接件与所述模板连接成一体；此外，所述再生混凝土(3)内部含有再生混凝土块体或再生混凝土骨料，并且该下部浇筑区构成组合梁的受拉区域；所述上部浇筑区由UHPC(2)填充浇筑而成且通过第二连接件与所述模板连接成一体，并且该上部浇筑区构成组合梁的受压区域。2.如权利要求1所述的一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，其特征在于，所述FRP型材(1)优选为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或混杂纤维拉挤型材。3.如权利要求1或2所述的一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，其特征在于，所述UHPC(2)的质量组分优选如下：水泥1000‑1300份，矿物掺和料100‑650份，细砂900‑1200份，石英粉100‑300份，减水剂30‑60份，水150‑400份，钢纤维50‑300份；其中所述矿物掺和料优选为硅灰，或者硅灰与粉煤灰、高炉矿渣的混合物；所述钢纤维为光滑直纤维或异形截面纤维，其中异形截面纤维包括端钩纤维、波型纤维或螺旋钢纤维中的一种或多种。4.如权利要求1‑3任意一项所述的一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，其特征在于，所述再生混凝土(3)内部含有再生混凝土块体时，其中该再生混凝土块体的质量比优选为25％‑35％；所述再生混凝土块体优选为除旧有建筑物除去保护层与钢筋后的废旧混凝土块，并且其特征尺寸优选为40mm‑300mm。5.如权利要求1‑3任意一项所述的一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，其特征在于，所述再生混凝土(3)内部含有再生混凝土骨料时，其质量组分优选如下：水泥400‑800份，粗骨料1000‑1300份，细骨料500‑1000份，水200‑400份；其中粗骨料的中再生骨料含量不超过40wt％；再生骨料优选为拆除旧有建筑物除去保护层与钢筋后的废旧混凝土块，经破碎、加工后所得粒径在4.75mm‑31.5mm的颗粒。6.如权利要求1‑5任意一项所述的一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，其特征在于，所述第一、第二连接件优选为高强螺栓，并且还优选施加有粘结剂。7.如权利要求6所述的一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，其特征在于，所述高强螺栓的布置方式优选如下：其伸入混凝土中的长度为组合梁宽度的1/4～1/3。8.如权利要求6或7所述的一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁，其特征在于，所述高强螺栓优选为全牙六角高强钢制螺栓，所述粘结剂优选为环氧树脂。2CN115059237A说明书1/5页一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁技术领域[0001]本发明属于建筑材料及结构工程相关技术领域，更具体地，涉及一种FRP型材‑UHPC‑再生混凝土组合梁。背景技术[0002]在各类建筑工程施工中，经常需要使用混凝土作为主要材质的组合梁。混凝土是世界上用量最大的人工建筑材料，我国每年用量已超40亿立方米，占世界约50％，总产值超万亿元。但混凝土产业年碳排放量约占人类活动产生总量的8％，约占建筑垃