專利名稱：一種pvc-frp管型鋼混凝土組合柱的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種PVC-FRP管型鋼混凝土組合柱的制備方法，該組合柱適用于橋梁、海洋平臺、工業(yè)廠房、以及高層建筑中的柱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
21世紀(jì)的中國各類工程建設(shè)，從高層建筑到大跨結(jié)構(gòu)，從現(xiàn)代橋梁到地下工程，不僅規(guī)模宏偉、投資力度巨大，而且建設(shè)勢頭迅猛、關(guān)鍵技術(shù)越來越復(fù)雜。確保這些工程結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性、安全性和耐久性，無疑是我國結(jié)構(gòu)工程科技工作者的基本使命和首要任務(wù)。因此，結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展對結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新提出了迫切的需求。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最常見的結(jié)構(gòu)形式之一，主要存在以下缺點結(jié)構(gòu)自重大；結(jié)構(gòu)截面尺寸大；施工不方便，需要支模、拆模等工序；承載力低；耐久性能差。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是組合結(jié)構(gòu)的主要形式之一，主要通過鋼管對混凝土的約束作用提高其承載力和延性， 主要存在以下缺點鋼管易銹蝕；后期維修和加固費用大；介電性能差，易導(dǎo)致混凝土開裂；受電磁波影響較大。工程實踐表明，F(xiàn)RP能夠適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載、高強和輕質(zhì)發(fā)展以及承受惡劣條件的需要，符合現(xiàn)代施工技術(shù)的工業(yè)化要求。因而正被越來越廣泛地應(yīng)用于橋梁、各類民用建筑、海洋和近海、地下工程等結(jié)構(gòu)中。有兩種新的FRP方法在新型結(jié)構(gòu)體系中得到應(yīng)用FRP管混凝土結(jié)構(gòu)和FRP筋混凝土結(jié)構(gòu)。FRP管混凝土結(jié)構(gòu)存在以下缺點 FRP管造價高；性能不穩(wěn)定(包括長期的耐久性和維修);在工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較少。而FRP箍筋混凝土結(jié)構(gòu)存在以下缺點承載力提高效果差；延性較差；混凝土受力不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有組合柱中存在的技術(shù)問題，提供一種PVC-FRP管型鋼混凝土組合柱的制備方法，該制備方法具體步驟如下
(1)選擇合適直徑的PVC管，并對PVC管表面進(jìn)行處理；
(2)在PVC管的表面預(yù)涂底層膠；
(3)將FRP布浸透環(huán)氧樹脂，按照一定的環(huán)箍間距在PVC管表面纏繞FRP布制成 PVC-FRP 管；
(4)在PVC-FRP管內(nèi)配置型鋼和鋼筋；
(5)在PVC-FRP管內(nèi)澆筑混凝土，制成PVC- FRP型鋼混凝土組合柱。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
(1)FRP材料的利用率高，節(jié)約材料；
(2)承載力高，截面尺寸小，質(zhì)量輕，耐久性能好；
(3)PVC-FRP管可充當(dāng)模板，省去了支模、拆模等工序，縮短施工周期；
(4)介電性性能好，受電磁波影響很?。?br> (5)結(jié)構(gòu)整體性能好。
本發(fā)明所制備的組合柱具有承載力高、延性和耐久性好、施工方便、質(zhì)量輕等優(yōu)點，具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。這種新的結(jié)構(gòu)形式將為新型結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新和現(xiàn)代結(jié)構(gòu)向高強、質(zhì)輕、安全、耐久性好等方面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。


圖為PVC-FRP管型鋼混凝土組合柱的示意圖。圖中1一PVC管；2— FRP布；3—型鋼；4一縱筋；5—箍筋；6—混凝土。
具體實施例方式(1)根據(jù)承載力的要求，選擇合適截面尺寸的PVC管1 (PVC管內(nèi)壓達(dá)到IMpa以上)，對PVC管1表面進(jìn)行清洗，除去表面的灰塵和雜物，并使表面充分干燥。(2)把粘結(jié)劑和固化劑按一定比例準(zhǔn)確稱量后放入容器內(nèi)，用攪拌器攪拌均勻，形成環(huán)氧樹脂(粘結(jié)劑固化劑=3 :1)。用滾筒均勻地將其刷于PVC管表面，然后才能進(jìn)行下道工序的施工。(3)將FRP材料充分浸透環(huán)氧樹脂，根據(jù)承載力設(shè)計的FRP環(huán)箍間距和條帶寬度纏繞FRP布2，纏繞過程中不斷擠壓，以保證FRP布2和PVC管1之間結(jié)合緊密，纏繞過程中不允許產(chǎn)生氣泡；整個纏繞過程重復(fù)進(jìn)行，直到達(dá)到所需要的纖維層數(shù)(纏繞層數(shù)根據(jù)承載力確定)；FRP布纏好后，為增強FRP布2和PVC管1的整體性，在最外層FRP布纏完后，刷一遍環(huán)氧樹脂；PVC - FRP管在室溫下養(yǎng)護(hù)一段時間，直到環(huán)氧樹脂硬化，形成PVC - FRP管。(4)根據(jù)承載力要求，參照我國相關(guān)的設(shè)計規(guī)范確定所需要配置型鋼3的種類和截面尺寸，以及所需縱筋4和箍筋5的用量，并綁扎鋼筋籠。(5)在PVC — FRP管內(nèi)，對型鋼3進(jìn)行定位，保證PVC-FRP管、型鋼3和鋼筋籠的重心重合；在PVC-FRP管澆筑混凝土 6，養(yǎng)護(hù)至規(guī)定時間，形成PVC-FRP管型鋼混凝土組合柱。
權(quán)利要求
1. 一種PVC-FRP管型鋼混凝土組合柱的制備方法，其特征在于該制備方法具體步驟如下(1)選擇合適直徑的PVC管，并對PVC管表面進(jìn)行處理；(2)在所述PVC管的表面預(yù)涂底層膠；(3)將FRP布浸透環(huán)氧樹脂，按照一定的環(huán)箍間距在所述PVC管表面纏繞FRP布制成 PVC-FRP 管；(4)在所述PVC-FRP管內(nèi)配置型鋼和鋼筋；(5)在所述PVC-FRP管內(nèi)澆筑混凝土，制成PVC- FRP型鋼混凝土組合柱。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種PVC－FRP管型鋼混凝土組合柱的制備方法，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用在土建工程領(lǐng)域中的柱結(jié)構(gòu)。該組合柱主要由FRP布、PVC管、型鋼以及內(nèi)部核心混凝土組成。PVC－FRP管對內(nèi)部核心混凝土的約束作用，可以顯著提高混凝土的承載力和延性；配置的型鋼大大提高了組合柱的承載力和延性。本發(fā)明方法所制備的組合柱具有承載力高、延性和耐久性好、施工方便、質(zhì)量輕等優(yōu)點。
文檔編號E04C3/34GK102392510SQ201110360880
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者于峰, 武萍, 牛荻濤 申請人:安徽工業(yè)大學(xué)