一种新型frp-钢复合受力筋及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑材料，尤其涉及一种新型FRP-钢复合受力筋及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢筋作为混凝土的增强材料，广泛用于建筑结构之中。然而钢筋存在容易锈蚀，耐久性差的问题，特别在海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境中的钢筋混凝土结构，钢筋更容易腐蚀，导致钢筋受力面积的减小、力学性能急剧退化，进而引起构件和结构的破坏，这样极大地增加了钢筋混凝土结构后期维护费用。因此，钢筋锈蚀的问题显著地缩短了钢筋混凝土结构的使用寿命。
[0003]如何防止和解决钢筋的锈蚀问题是工程界和学术界不断致力于解决的问题。目前，可以通过在钢筋表面涂层、增加钢筋的混凝土保护层厚度以及对钢筋混凝土结构进行外加电流阴极保护的方法。但钢筋表面涂层在施工过程中容易破损、增加保护层厚度并不能从根本上解决钢筋锈蚀问题、外加电流的阴极保护法显著增加了工程维护成本；因此，现有的抑制钢筋锈蚀的方法和技术还具有极大的改善空间和发展。
[0004]近二十年来，FRP材料(纤维增强树脂复合材料)由于具有高强、轻质、耐腐蚀、耐久等良好的特性，在建筑材料领域得到了越来越多的关注，并已经成为钢筋混凝土结构加固修复的重要材料。FRP材料兼顾有优越的力学性能和“永不锈蚀”的特性，将其附着在传统钢筋表面形成保护层、制成FRP-钢复合筋，可从根本上解决钢筋锈蚀问题，并同时改善钢筋及FRP力学性能。本发明为此研发了一种新型FRP-钢复合受力筋。
【发明内容】
[0005]鉴于现有钢筋防腐技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型FRP-钢复合受力筋及其制备方法，旨在解决现有技术中钢筋易腐蚀、后期维护成本高的问题。
[0006]本发明的技术方案如下:
一种新型FRP-钢复合受力筋，其中，包括钢筋和包覆在所述钢筋外表面的FRP材料。
[0007]所述的新型FRP-钢复合受力筋，其中，所述FRP材料为FRP管或FRP纤维材料。
[0008]所述的新型FRP-钢复合受力筋，其中，所述钢筋与所述FRP管间通过粘接剂粘接。
[0009]所述的新型FRP-钢复合受力筋，其中，所述粘接剂为有机胶或水泥基材料无机胶。
[0010]所述的新型FRP-钢复合受力筋，其中，所述FRP纤维材料以短纤维的形式通过高压喷射包覆于所述钢筋外表面。
[0011]所述的新型FRP-钢复合受力筋，其中，所述FRP纤维材料以布材的形式包覆于所述钢筋外表面，并经高温高压处理而成形。
[0012]一种如上任一所述的新型FRP-钢复合受力筋的制备方法，其中，包括以下步骤:
A、对钢筋外表面进行刷洗处理；
B、将FRP材料包覆在处理好的钢筋外表面，所述FRP材料为FRP管或FRP纤维材料。
[0013]所述的新型FRP-钢复合受力筋的制备方法，其中，所述步骤B具体包括:
B1、在处理好的钢筋外表面涂抹粘接剂；
B2、将涂抹好粘接剂的钢筋送进FRP管内，通过粘接剂将FRP管包覆在钢筋外表面。
[0014]所述的新型FRP-钢复合受力筋的制备方法，其中，所述步骤B具体包括:
BI’、先用高压喷枪喷射一层树脂于钢筋外表面；
B2’、再将短纤维形式的FRP纤维材料通过高压喷射包覆于所述钢筋外表面。
[0015]所述的新型FRP-钢复合受力筋的制备方法，其中，所述步骤B具体包括:
BI”、先用高压喷枪喷射一层树脂于钢筋外表面；
B2”、再将布材形式的FRP纤维材料包覆于所述钢筋外表面，并经高温高压处理而成形。
[0016]有益效果:本发明通过将FRP管或FRP纤维材料包覆于钢筋外表面，彻底解决了钢筋易诱蚀的问题，本发明制备的新型FRP-钢复合受力筋具备一定延性，且可直接用于未淡化的海砂混泥土中，同时还可避免因钢筋诱蚀所需的后期维护。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的一种新型FRP-钢复合受力筋的较佳实施例的结构示意图。
[0018]图2为图1的横截面图。
[0019]图3为本发明的一种新型FRP-钢复合受力筋的另一较佳实施例的结构示意图。
[0020]图4为本发明滚压密实的结构示意图。
[0021]图5为本发明高温高压密实的结构示意图。
[0022]图6为本发明的一种新型FRP-钢复合受力筋制备方法较佳实施例的流程图。
[0023]图7为图6所示方法中步骤S200的具体流程图。
[0024]图8为FRP纤维材料以短纤维的形式包覆钢筋时步骤S200的具体流程图。
[0025]图9为FRP纤维材料以纤维布的形式包覆钢筋时步骤S200的具体流程图。
【具体实施方式】
[0026]本发明提供一种新型FRP-钢复合受力筋及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]本发明的一种新型FRP-钢复合受力筋，其包括钢筋和包覆在所述钢筋外表面的FRP材料。本发明将钢筋与FRP材料结合，是因为钢筋易诱蚀，而FRP材料具有高强、轻质、耐久等良好的特性，采用FRP材料包覆于钢筋外表面，能够彻底解决钢筋易诱蚀的问题。
[0028]具体地，本发明所述FRP材料可以为FRP管或FRP纤维材料。采用其中一种FRP材料都可实现本发明的钢筋防诱蚀的效果。
[0029]具体地，如图1所示，本发明的一种新型FRP-钢复合受力筋的较佳实施例的结构示意图。所述新型FRP-钢复合受力筋包括钢筋300和包覆在所述钢筋300外表面的FRP管100。其中，所述钢筋300与所述FRP管100间通过粘接剂200粘接。
[0030]图2为图1的横截面图。如图2可知，钢筋300与所述FRP管100间的缝隙通过粘接剂200填实。进一步地，所述粘接剂200可以为有机胶或水泥基材料无机胶。所述有机胶或水泥基材料无机胶都能将所述钢筋300与所述FRP管100胶结成整体，并能增加所述新型FRP-钢复合受力筋的结合强度。优选地，所述粘接剂200为有机胶，以进一步提高所述钢筋300与所述FRP管100的粘接强度。
[0031]具体地，如图3所示，本发明的一种新型FRP-钢复合受力筋的另一较佳实施例的结构示意图。所述新型FRP-钢复合受力筋包括钢筋400和包覆在所述钢筋400外表面的FRP纤维材料500。优选地，所述FRP纤维材料500可以短纤维的形式通过高压喷射包覆于所述钢筋外表面。进一步地，所述喷射采用乱序喷射，即在喷射时，各个方向均有FRP纤维材料500，保证在钢筋400的各个方向均能受力。这是因为FRP纤维材料500为各向异性材料，FRP纤维材料500方向的强度和弹模较高，而垂直方向的强度和弹模较低，采用各个方向喷射FRP纤维材料500能确保FRP-钢复合受力筋为各向同性材料，从而确保FRP纤维材料500牢牢粘接于钢筋400外表面。
[0032]优选地，所述FRP纤维材料亦可以布材的形式包覆于所述钢筋外表面，并经高温高压处理而成形。具体地，先将所述FRP纤维材料包覆于所述钢筋外表面，然后依