[发明专利]一种全FRP管海水海砂混凝土梁及其施工方法

说明书

本发明公开一种全FRP管海水海砂混凝土梁，包括外层FRP管、若干组第一FRP管、若干组第二FRP管以及海水海砂混凝土；外层FRP管为U型槽，若干组第一FRP管设置在外层FRP管的内侧上部，纤维方向为环向，管内填充海水海砂混凝土，第二FRP管位于外层FRP管的内侧下部；海水海砂混凝土填充于外层FRP管内部。本发明外层FRP管对梁的底面与侧面进行有力约束，延缓斜裂缝的发展，极大程度提高梁的抗剪性能，采用若干组第一FRP管对梁受压区混凝土进行约束，此受力机制为结构失效提供了安全预警，第一FRP管的约束作用提高了受压区混凝土极限压应变和抵抗变形能力；延缓受拉区竖向裂缝发展，增强了混凝土的抗弯性能。

技术领域

本发明涉及建筑工程施工和实验技术领域，特别是涉及一种全FRP管海水海砂混凝土梁及其施工方法。

背景技术

近年来，储量丰富的海水海砂资源作为淡水河砂的替代资源一直是新材料和新型结构在基础设施建设上的热点话题，但是海水海砂中大量氯离子如不经处理直接用于混凝土结构中，会引发钢筋的过早腐蚀，严重影响结构的安全性和使用寿命。为了去除海水海砂中的氯离子等杂质，需使用专业设备进行淡化处理，增加其使用成本的同时，也会消耗大量的淡水资源。因此，如果能够利用海砂替代传统河砂、海水作为建筑用水，制备出可以抵抗海水海砂腐蚀且符合使用要求的建筑结构构件，将产生巨大的经济效益并能实现河砂资源的可持续利用。

作为新兴建筑材料，纤维增强复合材料(Fibre Reinforced Polymer，简称FRP)具有耐腐蚀性强、轻质高强、可设计性优、稳定性高等材性优势。因此，将具有优越力学性能性的FRP材料代替钢筋运用于沿海/海洋基础设施的建设，不仅可以提升结构的耐久性，还可以将丰富的海水海砂资源利用起来。

因此，探索和研究一种抗腐耐用、资源节约且能有效提高FRP海水海砂混凝土梁构件的抗弯和抗剪性能的方法，具有显著的工程价值和研究意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种全FRP管海水海砂混凝土梁及其施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过利用丰富的海水海砂资源去替代传统淡水河砂资源的同时，提高FRP海水海砂混凝土梁构件的抗弯和抗剪性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种全FRP管海水海砂混凝土梁，包括外层FRP管、若干组第一FRP管、若干组第二FRP管以及海水海砂混凝土；所述外层FRP管横截面呈U型，若干组所述第一FRP管设置在所述外层FRP管的内侧上部，若干组所述第二FRP管位于所述外层FRP管的内侧下部，若干组所述第一FRP管与所述第二FRP管相对应；所述海水海砂混凝土填充于所述外层FRP管内部；若干组所述第一FRP管内部填充有海水海砂混凝土。

优选的，所述外层FRP管为一体式结构，所述外层FRP管底部呈开口状。

优选的，所述外层FRP管与所述第一FRP管均采用缠绕成型的纤维增强塑料，所述第二FRP管采用拉挤成型的纤维增强塑料。

优选的，所述第一FRP管和所述第二FRP管的数量均不少于一组。

优选的，所述第一FRP管与所述第二FRP管均沿着所述外层FRP管的长边方向布置。

优选的，所述海水海砂混凝土的成分包括水泥、海水、海砂和碎石。

优选的，每组所述第一FRP管内部可拆卸连接有若干组第三FRP管，每组所述第三FRP管均与所述第一FRP管内壁平行布置，每组所述第三FRP管的横截面积小于所述第一FRP管的横截面积。

优选的，所述第一FRP管的横截面和所述第三FRP管的横截面均成圆形，所述第二FRP管的横截面呈圆形或者矩形。

优选的，若干组所述第二FRP管内部为中空结构，所述第二FRP管内部可拆卸连接有钢筋或钢管；所述钢筋或钢管的横截面积与所述第二FRP管内部的横截面积相适配。