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一种预应力阳极预制板及其模具和加工方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-04-23 15:06:49

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 吴培新 | 2023-04-23 15:06:49

本发明公开了一种预应力阳极预制板及其模具和加工方法,涉及钢筋混凝土结构的加固技术领域,预应力阳极预制板包括上胶层、预应力碳纤维布和下胶层,预应力碳纤维布设置在上胶层和下胶层之间;上胶层和下胶层的材料为碱激发无机胶。本发明的预应力阳极预制板包裹在钢筋混凝土结构外侧,既提高了钢筋混凝土结构的力学性能,又能作为辅助阳极对钢筋施以外加电流阴极保护。保护钢筋不受能激发钢筋腐蚀的离子的腐蚀作用,提高了钢筋的使用寿命和耐久性;相较与传统的粘接工艺,施工一致性更好。

本发明的目的是提供一种预应力阳极预制板及其加工方法,以解决上述现有技术 存在的问题,使钢筋混凝土结构从混凝土和钢筋两个方面能够同时得到保护。

钢筋混凝土结构是土木工程中最主要的结构形式,其安全性与国民经济健康发展 紧密相关。然而,随着使用年限的增加和使用环境的变化,钢筋混凝土结构的劣化和功能失 效现象较为普遍和严重。

近年来,逐渐出现了采用纤维增强塑料对钢、混凝土或其它构件或结构进行修复、 加固和翻新的新技术,在国内深受重视并已有了较多的应用和发展。其中,以碳纤维为主要 增强的片材因其强度高、刚性好、重量轻、抗腐蚀、耐火性优等特点,作为混凝土结构加固和 修补材料,在美国、日本和欧洲都得到了应用。而传统的采用碳纤维复合材料(CFRP)的加固 方法,通常的施工方式是将碳纤维片材用粘接树脂粘贴于结构表面或包裹结构,发挥碳纤 维的高拉伸模量和高拉伸强度的作用。但这种方法仅从提高混凝土耐久性的角度出发,却 忽略了钢筋的保护,在长期的服役过程中,由于环境的综合作用,钢筋会出现不同程度的腐 蚀,降低了钢筋混凝土结构的力学性能,另一方面,树脂胶耐高温能力差、易老化等问题,在 加固混凝土的过程中也暴露了出来。这种加固方法并不能较好的发挥长期保护钢筋混凝土 结构作用。

第一发明人简介:2013年获澳大利亚新南威尔士大学博士学位,现为深圳市海外高层次人才、国际材料与结构研究实验联合会(RILEM)自修复委员会委员、中国硅酸盐学会固废分会青年委员会委员。主要研究方向包括:环境友好型胶凝材料、地聚合物材料。主持国家自然科学基金青年1项、国家自然科学面上项目1项、科技部重点研发计划子课题2项、广东省自然科学基金1项、深圳市科研项目4项;作为核心成员参与国家自然科学基金重点项目1项、国家自然科学基金联合基金2项、国家自然科学基金面上项目2项。发表SCI检索论文34篇,其中在Composite Part B:Engineering(IF=11.322)、Composites Science and Technology(IF=9.879)、Construction and Building Materials(IF=7.693)等期刊以第一作者或通讯作者发表论文17篇;授权发明专利7项(第一发明人);参编英文教材一部。

本发明的使用预应力阳极预制板包 覆在钢筋混凝土结构,一方面用作加固材料与混凝土结构工程共同受力,提高了钢筋混凝 土结构的力学性能;另一方面作为辅助阳极对钢筋混凝土结构施以外加电流阴极保护,从 而保护钢筋不受能激发钢筋腐蚀的离子的腐蚀作用,提高了钢筋的使用寿命和耐久性。且 本发明提出使用预应力阳极预制板包覆在钢筋混凝土结构上,替代传统的将碳纤维片材用 粘接树脂粘贴于结构表面或包裹结构,使加固效果不会受到灌浆进入碳纤维布内时出现的 操作误差以及工艺差异性的影响,仅需考虑预应力阳极预制板表层无机界面与胶体表层无 机界面之间的粘结问题就可以了,一致性和均匀性更好。

该成果与他人合作开发,合作价格20万元起。