一种纤维增强复合材料筋混凝土梁构件及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115012581A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210647508.5(22)申请日2022.06.08(71)申请人商丘师范学院地址476002河南省商丘市梁园区平原中路55号(72)发明人董志芳王波高永辉(74)专利代理机构郑州优盾知识产权代理有限公司41125专利代理师孙诗雨(51)Int.Cl.E04C3/20(2006.01)E04C5/07(2006.01)E04C5/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种纤维增强复合材料筋混凝土梁构件及其制备方法(57)摘要本发明提出了一种纤维增强复合材料筋混凝土梁构件及其制备方法，用以解决FRP筋抗剪强度不足、与混凝土的结合性能较差的问题。包括若干平行设置的纤维增强复合材料筋和套设在其上的若干箍筋，梁构件的其余部分填充有混凝土；所述纤维增强复合材料筋包括增强筋，增强筋外侧包裹有水泥基复合材料层，水泥基复合材料层中镶嵌有纤维织物，纤维织物围绕在增强筋周圈。本发明还公布了上述梁构件的制备方法。本发明梁构件采用混凝土与水泥基复合材料同为水泥基基体，二者间能有效传递剪力，保证共同工作。同时，水泥基复合材料面层可提供抗剪作用，避免纤维增强塑料筋抗剪强度不足导致其被剪坏。CN115012581ACN115012581A权利要求书1/1页1.一种纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，包括若干平行设置的纤维增强复合材料筋和套设在纤维增强复合材料筋上的若干箍筋，梁构件的其余部分填充有混凝土(1)；其特征在于，所述纤维增强复合材料筋包括纤维增强塑料筋(3)，增强筋(3)外侧包裹有水泥基复合材料层(2)，水泥基复合材料层(2)中镶嵌有纤维织物，纤维织物围绕在增强筋(3)周圈。2.根据权利要求1所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，其特征在于：所述增强筋(3)直径为8‑32mm。3.根据权利要求1所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，其特征在于：所述水泥基复合材料层(2)的厚度为10‑20mm。4.根据权利要求1所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，其特征在于：所述纤维织物由纬向纤维束(4)和经向纤维束(5)编织而成，纬向纤维束(4)和经向纤维束(5)由碳纤维、玻璃纤维、PBO纤维或玄武岩纤维其中任意一种或两种以上组合编织而成。5.根据权利要求1所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，其特征在于：所述纤维织物中由纬向纤维束(4)和经向纤维束(5)编织形成的网孔间距为5‑50mm。6.根据权利要求1所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，其特征在于：所述箍筋和增强筋(3)均为纤维增强塑料筋。7.根据权利要求1所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，其特征在于：所述水泥基复合材料层(2)主要由以下重量份原料制得：水泥300‑400份、石灰石粉40‑60份、硅灰90‑110份、矿粉350‑400份、石英砂200‑300份、水115‑149份和减水剂10‑15份；水泥基复合材料层(2)中还掺杂有PE纤维，PE纤维的体积掺量为1.5‑2.0%。8.根据权利要求7所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，其特征在于：所述水泥为P.O52.5R硅酸盐水泥；石灰石粉为重钙型，其粒径为1‑10μm；矿粉粒径为5‑100μm；石英砂由粒径为70‑120μm和325μm石英砂混合组成；减水剂为液态减水剂。9.根据权利要求7所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件，其特征在于：所述PE纤维的长度为10‑20mm、直径为20‑24µm。10.权利要求1‑9任意一项所述纤维增强复合材料筋混凝土梁构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1在模具中通过张拉固定增强筋(3)和纤维织物，然后拌制水泥基复合材料，并在模具内进行浇筑，凝固后脱模保养制得纤维增强复合材料筋；S2制作梁构件模具，将纤维增强复合材料筋与箍筋绑扎成筋笼后放入梁构件模具内；S3拌制混凝土(1)，并对梁构件模具进行浇筑，浇筑完成后振捣密实，并将梁构件模具顶部收光抹平、养护、拆除模具，制得纤维增强复合材料筋混凝土梁构件。2CN115012581A说明书1/5页一种纤维增强复合材料筋混凝土梁构件及其制备方法技术领域[0001]本发明属于土木工程结构的技术领域，尤其涉及一种纤维增强复合材料筋混凝土梁构件及其制备方法。背景技术[0002]钢筋混凝土结构由于其施工简单、技术成熟，在土木工程结构中被广泛的采用。钢筋混凝土结构可靠的耐久性能、承载能力和变形性能是保证结构安全运行的前提。然而混凝土本身抗拉强度较低，浇筑后极易发生干缩裂缝；如果使用环境干湿交替、冷热循环、氯离子或施工质量等原因导致结构被侵蚀严重，将极大危及结构的安全性能，减少结构的使用年限，甚至引起结构整体的坍塌。钢筋腐蚀产