[发明专利]一种可拼装永久性模板叠合FRP筋海水海砂再生混凝土梁及其制作方法

说明书

本发明公开了一种可拼装永久性模板叠合FRP筋海水海砂再生混凝土梁及其制作方法，包括预制可拼装永久性模板和FRP筋海水海砂再生混凝土梁；所述预制可拼装永久性模板由转角条拼块、第一面板、第二面板及定位连接件拼装而成，且模板采用工程水泥基复合材料ECC和纤维编织网制作；所述FRP筋海水海砂再生混凝土梁包括浇筑在预制可拼装永久性模板内的海水海砂再生混凝土和固设于海水海砂再生混凝土内的FRP筋材骨架。本发明通过TRE模板与FRP筋海水海砂再生混凝土复合有效降低了模板工程造价，改善了FRP筋海水海砂再生混凝土梁的延性，保证了FRP筋的长期耐久性，同时解决了现有整体性模板占据空间大、不易运输等问题。

技术领域

本发明涉及一种可拼装永久性模板叠合FRP筋海水海砂再生混凝土梁及其制作方法，属于海工结构、港口结构和水工结构等工程技术领域。

背景技术

日益枯竭的河砂资源及生态环境保护的必要性加上运输成本、工期限制等原因，在海洋工程建设中如何合理有效地利用海水海砂资源的必要性与重要性日显。同时，将再生骨料作为混凝土的制备原料，可以实现资源的最大化利用。

纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)筋具有轻质高强、耐腐蚀、抗疲劳等优越性能，是暴露环境或极端侵蚀性环境下钢筋的理想替代材料。因此，FRP筋海水海砂再生混凝土结构对于缓解资源短缺和解决海工混凝土结构的钢筋锈蚀问题有着重要意义。但FRP筋较低的弹性模量和线弹性的应力应变关系使得FRP筋混凝土梁易产生较大的裂缝宽度、挠度及呈现脆性破坏特征，严重影响其正常使用性能。且在湿热环境和碱性环境的共同作用下，过大的裂缝宽度会加剧水分子和OH^-的渗透，使得FRP筋的长期耐久性能还存在着很大的离散性。故，在海洋工程中，有必要限制FRP筋混凝土结构正常使用阶段的裂缝发展，同时保证FRP筋处于相对干燥的环境，从而更好地发挥FRP筋海水海砂再生混凝土结构的承载和使用性能。

此外，对于严酷海洋环境下混凝土结构的施工，模板的要求和施工也需重点考虑。模板是浇筑混凝土构件的必备施工工具，模板成本往往超过了浇筑混凝土构件总成本的一半以上。当前建筑领域中使用的木模板、钢模板和胶合模板等往往存在着重复使用次数少、周转费用高、拆装不便、破坏生态等问题。因此，提高结构的预制化程度，开发一种具有环保和耐久性的可拼装永久性模板系统是当前发展的趋势。纤维编织网增强混凝土(TextileReinforced Concrete，TRC)是多轴纤维编织网和精细混凝土的结合，具有良好的承载、限裂、抗渗及耐腐蚀能力。这些特性使得TRC材料非常适合开发轻量化的永久性模板单元。但由于TRC基体延性较低，不能更好地发挥TRC的作用。工程水泥基复合材料(EngineeredCementitious Composites，ECC)具有受拉应变硬化和多裂缝的特性，但由于短切纤维在基体中呈乱向分布，承载方向不明确，导致ECC的增强效率较低。由此，可以将ECC作为TRC材料的基体，开发一种新型的纤维编织网增强ECC(Textile Reinforced ECC，TRE)永久性模板系统。

综上，在海洋工程中，FRP筋海水海砂再生混凝土结构的推广应用是实现海水海砂资源化和建筑废物利用的有效途径，且为了进一步改善其使用性能，提升其延性特征，降低模板工程造价，保证FRP筋的长期耐久性，通过TRE模板与FRP筋海水海砂再生混凝土复合是一种合理、可行的方式。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可拼装永久性模板叠合FRP筋海水海砂再生混凝土梁及其制作方法，通过TRE模板与FRP筋海水海砂再生混凝土复合有效降低模板工程造价，改善FRP筋海水海砂再生混凝土梁的延性，保证FRP筋的长期耐久性，同时解决现有整体性模板占据空间大、不易运输等问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可拼装永久性模板叠合FRP筋海水海砂再生混凝土梁，包括预制可拼装永久性模板和FRP筋海水海砂再生混凝土梁；