[发明专利]新型FRP筋带螺堵粘结式锚具及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程中受拉筋（索）材的锚固，特别是一种新型FRP筋带螺堵粘结式锚具及其安装方法。 

背景技术

在侵蚀环境下，钢筋混凝土结构的钢筋或预应力钢绞线容易发生锈蚀，导致混凝土结构出现耐久性问题。纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，简称FRP）筋具有轻质高强、耐腐蚀、低松弛和抗疲劳性能好等优点，以FRP筋作为纵筋或预应力筋用于混凝土结构中，能提高混凝土结构的耐久性，具有良好的经济和社会效益。 

FRP筋由纤维和聚合物基体两部分组成，属于各向异性材料，其抗剪强度远远低于抗拉强度。在拉伸试验中，直接夹持FRP筋易引起夹持段的受剪破坏，无法得到其抗拉强度；将使用于预应力钢筋混凝土结构的传统夹片式锚具用于预应力FRP筋的锚固，易导致FRP筋在锚具处被剪坏，其抗拉强度无法充分发挥。围绕FRP筋的锚固问题，国内外已进行了相关研究，研发了相应的锚具。例如，为了增强粘结剂与锚筒的粘结力，采用内壁带有连续锥段的锚筒；为了防止FRP筋被夹伤，采用锥形的软金属夹片。但是，现有的FRP筋粘结式锚具的锚筒长度过大，而改进型的粘结式或夹片式锚具的加工复杂，成本较高。因此，开发一种加工简单、使用方便的FRP筋锚固装置，对促进FRP筋的研究和应用具有重要意义。 

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供一种锚固长度小、加工简便、锚固性能好的FRP筋带螺堵粘结式锚具及其安装方法。 

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型FRP筋带螺堵粘结式锚具，包括锚筒和环形垫片，所述锚筒两端分别固定有环形垫片，还包括螺堵，螺堵与锚筒受拉端螺纹连接，所述环形垫片圆心处设有一用于套装FRP筋的中心通孔，且该环形垫片的圆心位于所述锚筒的中心线上。 

在上述新型FRP筋带螺堵粘结式锚具中，所述的螺堵由与锚筒外壁连接的圆柱筒段、变径段和套装在FRP筋外表面的圆筒凸台段组成。 

在上述新型FRP筋带螺堵粘结式锚具中，所述的锚筒结构内壁平直的圆柱筒形。 

含有上述权利要求1的新型FRP筋带螺堵粘结式锚具的安装方法，包括以下步骤： 

步骤一：将锚筒内部进行清洁、除锈，并在锚筒的受拉端加工外螺纹；

步骤二：将锚筒的自由端端面上固定上环形垫片并密封；

步骤三：将FRP筋一端套装螺堵内；

步骤四：从锚筒受拉端向锚筒内灌入粘结剂，直到锚筒内部充满粘结剂，完成灌粘胶剂，再将FRP筋套装在螺堵内的一端由受拉端环形垫片的中心通孔插入锚筒内，使其端部进入锚筒自由端的环形垫片中心通孔内；

步骤五：将环形垫片固定在锚筒受拉端端面上，再将螺堵通过内螺纹和锚筒上的外螺纹连接；

步骤六：待胶体凝固后，拆除锚筒自由端的密封；

步骤七：按照步骤一至六安装FRP筋另一端的锚具。

上述新型FRP筋带螺堵粘结式锚具的安装方法步骤中，步骤二中锚具自由端环形垫片密封采用塑料布、橡胶密封片或密封膜密封。 

本发明的有益效果是： 

本发明FRP筋带螺堵粘结式锚具通过端部的螺堵设计，提高了锚筒与粘结剂之间的相互作用，增强了对粘结剂纵向滑移的约束，有效防止粘结剂滑出，减小了锚固装置的长度，与传统的粘结是锚具相比，相同长度的锚筒，提高承载载荷能力；且锚具部件无需特殊加工，对材料要求低，结构简单，设计合理，使用方便，安装工艺简单，成本低廉，螺堵采用螺纹与锚筒连接，提高锚固效率。

为了验证本发明新型FRP筋带螺堵粘结式锚具的锚固性能，郑州大学新型建材与结构研究中心应用本发明的FRP筋锚具制作了10根FRP筋拉拔试件，采用传统粘结式锚具制作了5根FRP筋拉拔试件，并进行了拉拔试验，试件形式及试验结果见表1。试验现象表明，在缩短锚筒长度的情况下，新型锚具能有效防止了粘结胶从锚具拔出，保证了锚固强度。 

附图说明                           

图1是本发明FRP筋带螺堵粘结式锚具的纵剖面结构示意图；

图2是本发明FRP筋带螺堵粘结式锚具的环形垫片的主视结构示意图；

图3是本发明FRP筋带螺堵粘结式锚具的环形垫片的侧视结构示意图；

图4是图1中A-A的结构示意图。

图中标号代表的意义为：1、FRP筋，2、外螺纹，3、锚筒，4、粘结胶，5、环形垫片，6、螺堵，7、环形垫片，8、中心通孔。 

具体实施方式