2021年,公司孙俊祖副教授团队在建筑和建筑材料领域国际著名期刊《Construction and Building Materials》(SCI TOP期刊)发表了题为“A new composite column of FRP-steel-FRP clad tube filled with seawater sea-sand coral aggregate concrete: Concept and compressive behavior”的研究论文(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124096),公司为第一完成单位。
如今,混凝土建筑在海洋工程中具有强烈的需求,在开采、港口建设、海上平台(石油、天然气和风力发电)等与海洋有关的工程建设中发挥着重要作用。一个影响混凝土效率和成本的棘手问题:沿海和海洋地区的建筑缺乏原材料,需要依靠长途运输。因此,使用本地材料已成为未来海洋工程的主流趋势。用海水、海砂和珊瑚粗骨料(CCA)代替淡水、河沙和天然粗骨料(NCA)不仅具有巨大的经济效益,而且可以保护传统自然资源,同时可以减少环境污染,实现可持续发展。本研究提出一种FRP-steel-FRP clad tube(FSFCT)填充海水海沙珊瑚骨料混凝土(SSCAC)。制备了一系列SSCAC填充FSFCT柱试样,研究考虑了以下因素影响的新型复合柱的压缩行为:不同厚度的内GFRP管,中碳钢管和外GFRP管。
测试结果表明SSCAC填充FSFCT柱轴向压缩下的荷载-应变曲线明显四节特征。与钢管厚度相比,外GFRP管厚的影响对SSCAC填充FSFCT柱的压缩行为更为显著。用SSCAC填充FSFCT柱的极限抗压能力比用SSCAC填充钢管厚度相同的碳钢管柱提高了66.5–131.9%。外GFRP管的约束效应比内GFRP管好得多。
图1 珊瑚礁和CCA
图2 碳钢管厚度对极限抗压承载力的影响