[发明专利]装配式FRP-海砂混凝土隔音降噪墙板

说明书

本发明公开了一种装配式FRP‑海砂混凝土隔音降噪墙板，该结构包括FRP网格、FRP筋、高延性纤维增强海砂水泥基复合材料、海砂混凝土、吸音棉，以及连接件。墙板主体由两侧内植有FRP网格和竖向、水平FRP筋的高延性纤维增强海砂水泥基复合材料层、内部隔音降噪层组成。两侧的竖向、水平FRP筋在部分交叉节点处通过连接件连接。该装配式隔音降噪墙板具有结构形式易于标准化、运输施工安装方便，同时具有隔音降噪、耐腐蚀、高抗侧刚度、高抗弯刚度等特点，在沿海海洋等恶劣环境中具有良好的适应性，适于推广使用。

技术领域

本发明涉及结构工程新材料与组合结构应用技术领域，具体涉及一种装配式FRP-海砂混凝土隔音降噪墙板。

背景技术

钢筋混凝土结构是目前建筑行业运用最普遍、最广泛的结构形式之一。然而在沿海、岛礁地区，海洋环境中富含有大量氯离子，会导致钢筋锈蚀，影响钢筋混凝土结构耐久性，进而结构发生损坏，造成经济损失甚至危及人们的安全。沿海、岛礁等海洋环境下的工程建设远离内陆，淡水、河沙等资源匮乏，采用传统钢筋混凝土结构存在材料运输量大、建造成本高、施工周期长等问题。同时，沿海、岛礁等海洋环境下的工程建设一般缺少大量人力且不便于大型机械设备施工，工程结构体系不能过于复杂，需要快速施工成型。尽管我国约有3.2万公里的海岸线，近海50米以浅海域圈定海砂潜力区的资源储量达3434.3亿m³，然而直接利用海水、海砂制备混凝土进行建造，会对钢筋造成腐蚀，存在严重安全隐患。

近年来，纤维增强复合材料(FRP)以其轻质高强、耐腐蚀性、抗疲劳、易剪裁可设计性强等特点已成为新型建筑材料，在钢筋混凝土结构的补强修复加固中已被广泛应用，而直接于应用于与新型建筑结构建造的实例还比较少。FRP材料的上述诸多优点为解决沿海海洋环境下传统钢筋混凝土结构钢筋锈蚀、耐久性不足等问题提供了思路。然而，纯FRP结构又存在材料用量大、刚度低、强度利用率低等缺陷。

另外，噪声污染是威胁人类社会的三大公害之一，传统的钢筋混凝土结构墙体的隔音降噪效果较差，这将会影响人们的办公、学习、家庭、会议等等的体验，建筑结构构件不仅需要满足安全性、适用性和耐久性要求，也需要满足隔音降噪这一功能要求。

因此传统的钢筋混凝土结构无法满足沿海、岛礁等海洋环境下的建设需求，本发明以FRP、海水海砂作为混凝土材料，充分利用FRP材料抗拉、耐腐蚀，混凝土材料抗压等性能，开发出新的结构体系，避免沿海地区传统钢筋混凝土结构耐久性不足等缺陷。预制装配式结构设计，有利于实现规模化、标准化、工业化制造，快速化、安全化、经济化施工。组合墙板梯度结构设计，较普通钢筋混凝土墙板整体性更强，具有更高的抗侧刚度、抗弯抗冲击性能，同时兼备隔音降噪功能。利用海砂作为骨料，可就地取材，节省人力物力，对于沿海、岛礁等海洋环境下的工程建设，适应性良好，适于推广使用，具有十分重要的经济、政治，甚至沿海军事战略意义。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种装配式FRP-海砂混凝土隔音降噪墙板，旨在实现充分利用FRP材料和海洋资源的优势，制造装配式墙板构件，提高施工效率，解决力学性能差、耐久性差、资源匮乏、施工周期长等问题，同时在传统墙板构件中加入隔音降噪材料达到隔音降噪效果，进而满足沿海、岛礁等海洋环境下的建设需求，以及建筑结构构件隔音降噪的功能需求。

为实现上述目的，本发明提供的装配式FRP-海砂混凝土隔音降噪墙板，其特征在于：所述墙板主体由两侧的高延性纤维增强海水海砂水泥基复合材料层和中间的隔音降噪层组成对称“三明治”结构；

所述两侧的高延性纤维增强海砂水泥基复合材料层内布置有若干竖向FRP筋和若干水平FRP筋，所述若干竖向FRP筋和若干水平FRP筋在同一平面内交叉布置成FRP筋层；所述两侧的竖向FRP筋和水平FRP筋在部分交叉节点处通过连接件连接，使竖向FRP筋和水平FRP筋形成一个整体结构骨架；

靠近所述墙板主体侧壁的竖向FRP筋和水平FRP筋外侧还设有FRP网格，所述FRP网格同样嵌于高延性纤维增强海砂水泥基复合材料层内。