[实用新型]一种新型复合型FRP筋

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型复合型纤维增强聚合物（FiberReinforcedPolymer， 简称FRP）筋，尤其是一种用于土木工程混凝土构件的复合型FRP筋。

背景技术

钢筋混凝土结构作为最重要的结构形式之一，在土木工程领域得到了广泛的应 用。但工程实践表明，在化冰盐、化工厂和海港等侵蚀环境中，钢筋易受到腐蚀并引起混凝 土的胀裂，导致混凝土结构发生耐久性问题。FRP筋具有轻质高强、低松弛、良好的抗疲劳性 能和耐腐蚀性能，特别是耐氯离子腐蚀等优点，尤其适用于氯离子环境中的混凝土结构。当 FRP筋用作纵筋、箍筋或预应力筋时，能够显著提高混凝土构件的承载力和耐久性能。

FRP筋由具有抗拉作用的连续纤维束和具有粘结作用的聚合物基体两部分组成， 聚合物基体为加热固化后的热固性树脂，FRP筋属于各向异性材料，抗剪强度远小于其抗拉 强度。当FRP筋用于混凝土受弯构件时，特别是作为有粘结预应力筋使用时，其在弯剪段承 受较大拉应力的同时，还受到较大的剪力。因此，混凝土受弯构件的纵向FRP筋在弯剪段可 能发生脆性的受剪破坏。普通的FRP筋弹性模量较低，其混凝土受弯构件的刚度往往较小， 在正常使用阶段挠度偏大。同时，普通的FRP筋采用尼龙绳或塑料绳缠绕成肋，在混凝土的 碱性环境中易受到腐蚀，影响FRP筋与混凝土的粘结性能。

为改善FRP筋的缺陷，国内外已进行了相关研究，现有的观点是在FRP筋内添加钢 绞线、钢筋等钢材。但现有技术中钢材与FRP的协同工作性能较差，且外层缠绕成肋材料的 碱腐蚀问题并未得到解决，FRP筋仍然存在碱环境中粘结锚固性能较差的问题。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种碱环境中粘结锚固性能好、 弹性模量和抗剪强度高的新型复合型FRP筋。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型复合型FRP筋，包 括FRP筋、设于FRP筋中心的钢绞线以及缠绕粘接固定在FRP筋外层的碳纤维带，所述钢绞线 通过热固性树脂加热固化在所述FRP筋中，所述碳纤维带通过热固性树脂加热固化在所述 FRP筋上。

优选的，所述钢绞线采用标准抗拉强度为1720MPa的镀锌钢绞线，所述FRP筋中的 纤维束采用连续的玻璃纤维束、玄武岩纤维束或碳纤维束，所述碳纤维带采用TEX为300的 碳纤维束。

优选的，所述FRP筋中，所述纤维束与加热固化后的热固性树脂基体的体积比为 2.4:1。

优选的，所述钢绞线在新型复合型FRP筋中的体积率为14.05%、20.15%或27.30%。

优选的，所述碳纤维带缠绕固定在所述FRP筋上形成凹陷肋。

优选的，所述凹陷肋的肋间距和肋深分别为18mm和2.1mm。

本实用新型的新型复合型FRP筋，通过在FRP筋中心设置钢绞线且共同加热固化在 一起，使钢绞线与纤维束能够共同受力，FRP筋保护位于中心的钢绞线免受腐蚀，钢绞线显 著提高了FRP筋的弹性模量与抗剪强度，同时，碳纤维带固化在FRP筋上，由于碳纤维束具有 很高的抗碱腐蚀性能，在碱腐蚀后仍可保持较好的粘结锚固性能，FRP筋、钢绞线以及碳纤 维带牢牢结合成一个整体，相互支持，共同受力，协同作用，使得新型复合型FRP筋具有较高 的弹性模量、抗剪强度和耐碱腐蚀后的粘结锚固性能，更加适于用作混凝土构件的纵向受 力钢筋。

附图说明

图1是本实用新型实施例中新型复合型FRP筋的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。