技術領域

本發明涉及海洋工程技術領域，具體地，涉及一種采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合結構。

背景技術

海洋占地球表面約71％，是人類未來活動拓展的方向。我國是海洋大國，海洋面積約300萬平方公里，有大小島嶼約5000多個，大陸岸線1.8萬公里。進入新世紀，我國的海洋開發不斷加速，預計到2050年海洋產業將成為我國國民經濟支柱產業之一，海洋產業的相關技術及其基礎理論是我國中長期科技發展規劃中的戰略重點。更為緊迫的是，我國的海洋主權面臨著日益嚴峻的挑戰，領海內有大量海島急需建設永久性建筑以彰示主權，通過工程建設來保障海疆主權已成為當前刻不容緩的任務。因此，亟需開展面向海洋的工程建設技術研究。

海洋工程建設面臨著極苛刻的自然腐蝕環境，根據所處的環境可分為近海、海岸、海島和海上等，都不同程度的承受著氯離子侵蝕、干濕交替、濕熱、凍融等環境作用。鋼材在潮濕和高氯離子濃度的環境中極易腐蝕，這成為海洋環境中長期服役的鋼結構和鋼筋混凝土結構的一個普遍而無法回避的問題。調研表明，大部分海洋鋼筋混凝土結構都存在嚴重的腐蝕問題，例如：對我國南部沿海18座碼頭調查，發現有16座存在明顯腐蝕，其中有9座受到嚴重腐蝕；對我國東南沿海22座碼頭調查，其中有55.6％的碼頭的梁和板存在腐蝕；對我國北方沿海14座碼頭的66個泊位調查，發現所有泊位都受到了腐蝕的侵害。采用耐腐蝕的材料是解決這一問題的主要途徑之一。復合材料由是碳纖維、玻璃纖維等增強材料與樹脂基體復合而成的非金屬材料，具有天生的耐腐蝕能力，現有的研究已表明氯鹽環境對其性能沒有顯著影響，是適合海洋環境的結構材料。

對于海上和海島建設，還面臨著原材料長距離運輸、施工裝備缺少、淡水和輔材缺乏、維護周期長等施工難題。我國南海上的島嶼離岸距離最遠超過1500km，東海上的島嶼離岸距離最遠約為530km，如果從陸地上運送水泥、鋼材等建材，并在建設點進行海水淡化、海砂和粗骨料的無氯化處理，將耗費大量的時間的成本；可用的機械裝備也有限，施工難度大；建成后維護修補材料也需要從陸地上運輸。而復合材料的比重較小，僅為鋼材的20-25％，并具有較高的強度和成型方便的優點，便于運輸和施工，在海洋條件下使用可降低建造難度。

另一方面，我國2013年水泥產量已達到24.1億噸，絕大部分用于工程建設中的混凝土，據此計算，每年我國將消耗超過100億噸砂石骨料(相當于10年就挖平泰山)和20億立方米淡水(相當于密云水庫庫容)，這給我國的陸地資源和環境帶來很大負擔。自然界中海水和海砂的量非常巨大，但由于海水和海砂會造成鋼筋銹蝕引起結構破壞，目前無法直接用于混凝土中。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一。

為此，本發明提出一種采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合結構，所述采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合結構傳力明確、性能穩定、便于施工。

根據本發明實施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合結構，包括：多個海水海砂混凝土復合材料組合柱，多個所述海水海砂混凝土復合材料組合柱間隔開布置，所述的海水海砂混凝土復合材料組合柱包括復合材料管和復合材料拉擠型材，多個所述復合材料拉擠型材分別設在多個所述復合材料管內并通過海水海砂混凝土固定，所述復合材料拉擠型材具有至少一個分支板；多個復合材料拉擠型材梁，每個所述復合材料拉擠型材梁的兩端分別與兩個所述復合材料管內的兩個所述分支板相連；連接件，所述連接件與所述分支板和所述復合材料拉擠型材梁相連以將所述復合材料拉擠型材梁安裝在所述內嵌的復合材料拉擠型材上；以及多個復合材料拉擠型材板，多個所述復合材料拉擠型材板鋪設在多個所述復合材料拉擠型材梁上。

根據本發明實施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合結構，在復合材料管內設置復合材料拉擠型材，大大提高了采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合結構中海水海砂混凝土復合材料組合柱的抗壓彎性能，結構設計巧妙，構造合理，傳力明確、性能穩定、便于施工，在島礁和海上建造該結構時，可以就地取材，即海水、海砂都不需經過無氯化處理，可直接從海中取材用于配置海水海砂混凝土，大大降低了建造過程中的碳排放量，減少了材料的運輸量和運輸成本。

另外，根據本發明實施例的采用海水海砂混凝土的耐海水腐蝕復合材料組合結構，還可以具有如下附加的技術特征：