一种bp环代替箍筋的bp-frp管再生混凝土柱制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种BP环代替箍筋BP-FRP管再生混凝土柱制备方法，该混凝土柱适用于重载、工业厂房、高层建筑和大跨等的柱结构中。
【背景技术】
[0002]据统计，我国每年产生的建筑垃圾，仅废弃混凝土总量就达12000万吨以上。将建筑垃圾破碎后作为再生集料能解决天然集料资源紧张问题，实现混凝土的再生与循环利用，保证建筑业的可持续发展。国内外对再生混凝土性能做了大量的试验研宄，表明再生混凝土各项性能良好，可以用于实际工程建设中。
[0003]约束混凝土柱具有承载力高、延性好、抗震性能佳等优点，已在土木工程领域得到广泛应用。目前，工程中常见的约束混凝土柱形式主要包括:螺旋箍筋混凝土柱、钢管混凝土柱以及FRP管混凝土柱等。
[0004]螺旋箍筋混凝土柱结构具有以下缺点:需要支模、拆模等工序，耐久性差。钢管混凝土柱缺点为:钢管易腐蚀，耐火性差，后期维修和加固费用大。FRP管混凝土柱缺点为:FRP管造价高，不稳定(包括长期的耐久性和维修)，在工程结构中应用较少。
[0005]目前，在高层建筑，大跨结构中，为了减少柱截面的尺寸，广泛地采用高强度混凝土，但是由于高强度混凝土存在延性差的缺点，通常采用钢骨混凝土和钢管混凝土结构来改善。钢管混凝土存在一些缺点，最突出的问题是钢管易腐蚀，并且大直径的钢管的用钢量偏大，钢管的加工费用高。
【发明内容】
[0006]本发明需要解决的问题是克服现有的技术不足，提供一种承载力高，耐久性好，施工方便的BP环代替箍筋的BP-FRP管再生混凝土柱。
[0007]为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。
[0008]本发明提供的一种基于BP环代替箍筋的BP-FRP管再生混凝土柱制备方法，包括如下步骤:
(1)选择合适直径的BP管，并对其表面进行处理；并在BP管的表面预涂底层胶；
(2)将浸透环氧树脂的FRP布，按照一定的环箍间距缠绕在BP管表面，将上述缠绕FRP布的BP管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，制成FRP约束BP管；
(3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的纵筋直径及根数；
(4)选择合适直径的BP管，根据需要将其制成5-lOcm的BP环；
(5)将所选纵筋均匀的用胶粘在BP环表面，BP环间距可按相关设计规范确定，制成钢筋笼；
(6)在FRP约束BP管内，对钢筋笼进行定位。
[0009](7)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化。
[0010]本发明具有以下优点: (I)利用建筑垃圾破碎而成的再生集料制备再生混凝土，和以竹材等生物材料为主要原料制成新型生物复合材料产品竹/塑复合材料(BP)管材，以可再生资源取代一次性资源，有利于资源节约和环境保护，保证建筑业的可持续发展。
[0011](2)在外FRP约束BP管和内BP环共同约束下，可以显著提高再生混凝土柱强度，从而柱的截面尺寸得到减少，使用面积得到增加；
(3)FRP约束BP管可充当模板，省去模板的施工，简化施工安装工艺，缩短工期；
(4)BP管价格低廉，用BP换代替箍筋可以降低造价，节约钢材；
(5)结构强度高、延性及整体性能好。
【附图说明】
[0012]图1为一种BP环代替箍筋的BP-FRP管再生混凝土柱示意图。
[0013]图中:1一FRP布；2—BP 管；3—BP 环；4一纵筋。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图和实施例对本发明做进一步的描述。
[0015]实施例1
(1)选择合适直径的BP管2，并对其表面进行处理；并在BP管2的表面预涂底层胶；
(2)将浸透环氧树脂的碳纤维增强复合材料(CFRP)材质的FRP布1，按照一定的环箍间距在缠绕在BP管2表面，将上述的缠绕FRP布I的BP管2在室温下养护，直到环氧树脂硬化，制成FRP约束BP管；
(3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的纵筋4直径及根数；
(4)选择合适直径的BP管，根据需要将其制成宽度为5cm的BP环3;
(5)将所选纵筋均匀的用胶粘在BP环3表面，BP环3间距可按相关设计规范确定，制成钢筋笼；
(6)在FRP约束BP管2内，对钢筋笼进行定位。
[0016](7)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化，制成再生混凝土柱，其结构如图1所示。
[0017]实施例2
(1)选择合适直径的BP管2，并对其表面进行处理；并在BP管2的表面预涂底层胶；
(2)将浸透环氧树脂的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)材质的FRP布1，按照一定的环箍间距在缠绕在BP管2表面，将上述的缠绕FRP布I的BP管2在室温下养护，直到环氧树脂硬化，制成FRP约束BP管；
(3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的纵筋4直径及根数；
(4)选择合适直径的BP管，根据需要将其制成宽度为6cm的BP环3;
(5)将所选纵筋均匀的用胶粘在BP环3表面，BP环3间距可按相关设计规范确定，制成钢筋笼；
(6)在FRP约束BP管2内，对钢筋笼进行定位。
[0018](7)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化，制成再生混凝土柱，其结构如图1所示。
[0019]实施例3
(1)选择合适直径的BP管2，并对其表面进行处理；并在BP管2的表面预涂底层胶；
(2)将浸透环氧树脂的芳纶纤维增强复合材料(AFRP)材质的FRP布1，按照一定的环箍间距在缠绕在BP管2表面，将上述的缠绕FRP布I的BP管2在室温下养护，直到环氧树脂硬化，制成FRP约束BP管；
(3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的纵筋4直径及根数；
(4)选择合适直径的BP管，根据需要将其制成宽度为8cm的BP环3;
(5)将所选纵筋均匀的用胶粘在BP环3表面，BP环3间距可按相关设计规范确定，制成钢筋笼；
(6)在FRP约束BP管2内，对钢筋笼进行定位。
[0020](7)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化，制成再生混凝土柱，其结构如图1所示。
[0021]实施例4
(1)选择合适直径的BP管2，并对其表面进行处理；并在BP管2的表面预涂底层胶；
(2)将浸透环氧树脂的玄武岩增强复合材料(BFRP)材质FRP布1，按照一定的环箍间距在缠绕在BP管2表面，将上述的缠绕FRP布I的BP管2在室温下养护，直到环氧树脂硬化，制成FRP约束BP管；
(3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的纵筋4直径及根数；
(4)选择合适直径的BP管，根据需要将其制成宽度为1cm的BP环3;
(5)将所选纵筋均匀的用胶粘在BP环3表面，BP环3间距可按相关设计规范确定，制成钢筋笼；
(6)在FRP约束BP管2内，对钢筋笼进行定位。
[0022](7)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化，制成再生混凝土柱，其结构如图1所示。
[0023]具体实施中，FRP布I的材料可以选择碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维增强复合材料(GFRP)、芳纶纤维增强复合材料(AFRP)、玄武岩增强复合材料(BFRP)中的一种或两种以上的混杂纤维。
[0024]本说明书示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计与该技术方案的结构方式及实施例，均应落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种BP环代替箍筋的BP-FRP管再生混凝土柱制备方法，其特征在于具体步骤如下: (1)选择合适直径的BP管，并对其表面进行处理；并在BP管的表面预涂底层胶； (2)将浸透环氧树脂的FRP布，按照一定的环箍间距在缠绕在BP管表面，将上述的缠绕FRP布的BP管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，制FRP约束BP管； (3)根据构件承载力要求和我国相关设计规范，选择合适的纵筋直径及根数； (4)选择合适直径的BP管，根据需要将其制成宽度为5-lOcm的BP环； (5)将所选纵筋均匀的用胶粘在BP环表面，制成钢筋笼； (6)在FRP约束BP管内，对钢筋笼进行定位； (7)在FRP约束BP管内浇筑再生混凝土，养护至混凝土硬化。
【专利摘要】本发明涉及一种BP环代替箍筋的BP-FRP管再生混凝土柱制备方法，属于土木工程技术领域。该再生混凝土柱主要由FRP布、BP管、钢筋以及再生混凝土组成。该结构内部再生混凝土在外FRP约束BP管和内BP环共同约束下，形成紧箍力，可以显著提高再生混凝土柱强度，从而柱的截面尺寸得到减少，使用面积得到增加。BP管可使在浇筑混凝土时省去模板的施工，简化施工安装工艺，缩短工期。适用于重载、工业厂房、高层建筑和大跨等的柱结构中。本发明方法所制备的柱具有承载力高、延性和耐久性好、价格低廉、施工方便等优点。
【IPC分类】E04C3-34
【公开号】CN104695625
【申请号】CN201510006418
【发明人】雷斌, 徐原威, 熊进刚, 饶春华, 晏育松
【申请人】南昌大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年1月7日