[发明专利]一种FRP混凝土构件及其应用

说明书

本发明公开了一种FRP混凝土构件及其应用。所述FRP混凝土构件包括：包括高强高韧混凝土以及设置于所述高强高韧混凝土内的FRP；所述高强高韧混凝土主要由水泥、短切纤维、天然骨料和人工骨料组成；所述人工骨料以粉煤灰为主要胶凝材料，添加或不添加次要胶凝材料，并由碱激发剂进行激发，然后经破碎而成；所述次要胶凝材料为粒化高炉矿渣、赤泥和城市生活垃圾焚烧灰中的至少一种。本发明用高强高韧混凝土和FRP结合，通过高强高韧混凝土自身的优势增加其与FRP之间的协同工作能力，不仅能够提升结构的抗弯刚度和耐久性，而且其作为普通钢筋混凝土梁的永久性模板时还可以提升复合构件的承载力，形成不同种材料之间的良好组合效应。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种FRP混凝土构件及其应 用。

背景技术

海洋是各国经贸文化交流的天然纽带，而我国的工业和基础设施也集 中于沿海。随着人类对海洋资源开发和空间利用规模的不断扩大，世界海 洋工程与科技发展所呈现的海洋开发技术和设备也在不断进步。目前，跨 海大桥、海底沉管隧道、港口码头、海洋风机、海上平台等海工基础设施 的建设正在我国稳步推进。

钢筋混凝土是海洋工程的重要结构形式，如海底沉管、跨海大桥、海 上浮体结构等。而海洋环境复杂多变，除了台风(飓风)、波浪、潮汐、海流、 冰凌等对建筑物和结构物的强烈外力作用，海洋环境中氯离子含量丰富， 使得钢筋混凝土结构易受氯离子侵蚀引起内部钢筋腐蚀从而使结构性能发 生劣化，继而使結构使用性能及安全性能受损坏。目前主要通过增加混凝 土保护层厚度、增加配筋量以提升构件刚度、以及采用混凝土和钢筋的涂层保护技术等来应对以上问题，但总体而言这些传统技术手段效果有限且 不具有可持续性。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种FRP混凝土构件及其应用， 旨在解决现有普通钢筋混凝土的安全性和耐久性较低的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种FRP混凝土构件，其中，包括高强高韧混凝土以及设置于所述高 强高韧混凝土内的FRP；

其中，所述高强高韧混凝土主要由水泥、短切纤维、天然骨料和人工 骨料组成；

所述人工骨料以粉煤灰为主要胶凝材料，添加或不添加次要胶凝材料， 并由碱激发剂进行激发，然后经破碎装置破碎而成；其中所述次要胶凝材 料为粒化高炉矿渣、赤泥和城市生活垃圾焚烧灰中的一种或几种。

可选地，所述FRP混凝土构件由高强高韧混凝土以及设置于所述高强 高韧混凝土内的FRP组成。

可选地，所述FRP为FRP筋和FRP网格中的一种或几种。

可选地，所述FRP为玻璃纤维FRP、碳纤维FRP、玄武岩纤维FRP和 芳纶纤维FRP中的一种或几种。

可选地，所述短切纤维包括短切聚乙烯纤维、短切聚乙烯醇纤维、短 切聚丙烯纤维和短切玄武岩纤维中的一种或几种；所述短切纤维的长度为 6-18mm；所述短切纤维占所述高强高韧混凝土体积的1.0％-2.0％。

可选地，所述高强高韧混凝土的抗压强度大于等于100MPa，所述高强 高韧混凝土的极限拉伸应变大于等于3％。

可选地，以天然骨料和人工骨料为基准，所述人工骨料的质量占比为 25％以上；

所述人工骨料的显微硬度小于等于水泥与人工骨料界面处的显微硬 度，且所述人工骨料的显微硬度小于水泥的显微硬度。

可选地，所述人工骨料为破碎式细骨料，所述人工骨料的直径小于等 于4.75mm。

一种本发明所述的FRP混凝土构件用作钢筋混凝土的永久性模板的应 用。