一種新型frp-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種新型FRP-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件。該構(gòu)件在鋼管的內(nèi)表面涂覆環(huán)氧樹脂層，并在鋼管內(nèi)部填充海砂混凝土，在鋼管的外表面包覆FRP材料層。由于鋼管外包覆FRP材料層，避免鋼管直接與外界環(huán)境接觸，顯著提高了其耐久性；同時鋼管內(nèi)表面涂覆環(huán)氧樹脂層，使海砂混凝土和鋼管隔絕開來，不存在海砂中氯離子對鋼管的腐蝕作用，降低了海砂混凝土的安全隱患，促進了海砂混凝土的應(yīng)用。此構(gòu)件應(yīng)用于沿海和近海等高腐蝕地區(qū)，承受以軸壓為主的荷載，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
【專利說明】—種新型FRP-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體涉及一種新型FRP-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)耐久性問題是一項十分重要和迫切需要解決的問題，受到各界的廣泛關(guān)注，特別在沿海和近海地區(qū)，結(jié)構(gòu)由于受到海洋環(huán)境的侵蝕，導致耐久性問題尤為突出。應(yīng)用于沿海和近海地區(qū)的鋼管或鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼管腐蝕問題比較嚴峻，目前常見的防腐措施通常為鍍鋅或涂漆，但防腐材料每年會有一定損失量，達到一定年限后需要重新鍍鋅或涂漆，經(jīng)濟消耗較大。由于河沙資源的日益緊缺，采用海砂配置成的海砂混凝土，越來越多的被應(yīng)用于實際工程當中。但海砂中的氯離子會對鋼筋腐蝕產(chǎn)生催化作用，因此工程中應(yīng)用的海砂要嚴格控制氯離子含量，如果處理不當，將導致結(jié)構(gòu)面臨嚴重的耐久性問題，造成嚴重的經(jīng)濟損失和安全隱患。在鋼管中填充海砂混凝土，由于混凝土處于密閉環(huán)境，導致氯離子腐蝕鋼管所需要的氧氣和水分得不到補充，使得腐蝕程度逐漸削弱。因此鋼管海砂混凝結(jié)構(gòu)與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比，更有利于海砂混凝土的應(yīng)用。FRP材料由于具有強度高和耐腐蝕等諸多有點，在工程修復加固和新建建筑方面得到廣泛應(yīng)用。當承受軸壓為主的荷載時，鋼管與混凝土之間有無粘結(jié)對鋼管混凝土的受力性能無明顯影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種能夠應(yīng)用于沿海和近海地區(qū)的結(jié)構(gòu)耐久性能優(yōu)良的新型FRP-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]在鋼管的內(nèi)表面涂覆環(huán)氧樹脂層，并在鋼管內(nèi)部填充海砂混凝土，在鋼管的外表面包覆FRP材料層。
[0006]所述鋼管的橫截面為圓形、正方形或長方形。
[0007]所述鋼管為冷彎、焊接或無縫結(jié)構(gòu)用鋼管。
[0008]本實用新型的有益效果為:
[0009]該構(gòu)件主要承受軸壓為主的荷載。由于環(huán)氧樹脂將鋼管與混凝土隔離開來，鋼管與混凝土之間無粘結(jié)，但作為承壓構(gòu)件，該構(gòu)件具有普通鋼管海砂混凝土構(gòu)件的優(yōu)點，即鋼管對混凝土有約束作用，提高混凝土強度和延性，混凝土限制了鋼管的局部屈曲，鋼管充當混凝土澆筑模板，施工比較方便。但與普通鋼管海砂混凝土構(gòu)件相比，有其自身優(yōu)勢，即鋼管與FRP通過環(huán)氧樹脂緊密粘接在一起，使混凝土受到鋼管與FRP的雙重約束，其強度和延性進一步提高，鋼管不直接接觸外部環(huán)境，而是由耐久性能好的FRP接觸外部環(huán)境，使得整個結(jié)構(gòu)耐久性能顯著提高。雖然普通鋼管海砂混凝土構(gòu)件能減緩海砂中氯離子對鋼管腐蝕，但無法徹底消除腐蝕現(xiàn)象，而在鋼管內(nèi)表面涂環(huán)氧樹脂，海砂混凝土和鋼管隔絕開來，則不存在海砂中氯離子對鋼管的腐蝕問題，降低了海砂混凝土的安全隱患，促進了海砂混凝土的應(yīng)用。此新型構(gòu)件應(yīng)用于沿海和近海等高腐蝕地區(qū)，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1至圖3分別是橫截面為圓形、正方形、長方形的本實用新型結(jié)構(gòu)的平面圖；
[0011]圖4為圖1的立體示意圖。
[0012]圖中標號:
[0013]1-FRP材料層，2-鋼管，3-環(huán)氧樹脂層，4-海砂混凝土。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型提供了一種新型FRP-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0015]該構(gòu)件的結(jié)構(gòu)為:在鋼管2的內(nèi)表面涂覆環(huán)氧樹脂層3，并在鋼管2內(nèi)部填充海砂混凝土 4，在鋼管2的外表面包覆FRP材料層I。鋼管2的橫截面可以采用圓形(圖1和圖4)、正方形(圖2)或長方形(圖3)。鋼管2可以采用冷彎、焊接或無縫結(jié)構(gòu)用鋼管。
[0016]由于鋼管2外包覆FRP材料層1，避免鋼管2直接與外界環(huán)境接觸，顯著提高了其耐久性；同時鋼管2內(nèi)表面涂覆環(huán)氧樹脂層3，使海砂混凝土 4和鋼管2隔絕開來，不存在海砂中氯離子對鋼管的腐蝕作用，降低了海砂混凝土 4的安全隱患，促進了海砂混凝土的應(yīng)用。此構(gòu)件應(yīng)用于沿海和近海等高腐蝕地區(qū)，承受以軸壓為主的荷載，具有良好的經(jīng)濟和環(huán)境效益。
【權(quán)利要求】
1.一種新型FRP-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件，其特征在于，在鋼管(2)的內(nèi)表面涂覆環(huán)氧樹脂層(3 )，并在鋼管(2 )內(nèi)部填充海砂混凝土( 4 )，在鋼管(2 )的外表面包覆FRP材料層(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型FRP-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件，其特征在于，所述鋼管(2)的橫截面為圓形、正方形或長方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型FRP-鋼管-環(huán)氧樹脂-海砂混凝土承壓構(gòu)件，其特征在于，所述鋼管(2)為冷彎、焊接或無縫結(jié)構(gòu)用鋼管。
【文檔編號】E04C3/34GK203514641SQ201320481158
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】韓林海, 安鈺豐, 李威 申請人:清華大學