纖維增強樹脂基複合筋的製造方法
2023-06-18 01:03:21
專利名稱：纖維增強樹脂基複合筋的製造方法
技術領域：
本發明實施例涉及一種纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，屬於土建交通等相關領域的新材料的開發。
背景技術：
混凝土結構是世界上應用最廣泛的建築材料之一，其結構都是以鋼筋增強混凝土，鋼筋由PH值(氫離子濃度指數)在11至13之間的鹼性混凝土保護，使鋼筋混凝土結構具有一定的耐久性。暴露在侵蝕性環境下的鋼筋混凝土，在一定的條件下會發生碳化物和氯化物的侵入，使混凝土從鹼性變成中性，鋼筋鈍化膜破壞而開始腐蝕。受腐蝕的鋼筋體積比原來組織中的鐵金屬體積大，從而形成了很大的內膨脹力，導致混凝土開裂和剝落，最終引起建築物毀壞。據資料介紹，美國每年因鋼筋鏽蝕造成的損失高達700億美元，近60萬座橋梁中有20多萬座存在結構缺陷，近10萬座橋梁鋼筋鏽蝕嚴重；英國建造在海洋及含氯化物環境中的鋼筋混凝土結構，因鋼筋鏽蝕需要重建或更換鋼筋的佔1/3以上；日本由於較多地區採用海砂作為混凝土中的細骨料，鋼筋鏽蝕成為一個嚴重問題；我國在對華南18座鋼筋混凝土碼頭的調查表明，儘管使用期僅7-16年，但有16座碼頭的鋼筋鏽蝕嚴重；在對浙江鎮海的22座中小型海工建築物的調查表明，967根構件中由於鋼筋鏽蝕導致順筋開裂破壞的有538根，佔構件總數的56% ;北京西直門立交橋由於鋼筋的大量鏽蝕於1999年重建，其使用期還不到19年。但上述措施均有限，經過長期的分析研究，纖維增強複合筋無論從防腐性、經濟性、施工性，還是從生產工藝來說都是最實用的用來解決路面、橋梁路面、重載路面以及寒冷、腐蝕環境惡劣地區鋼筋混凝土結構腐蝕問題的有效措施。80年代初，國外在混凝土中應用纖維增強複合材料技術得到認可，纖維增強複合筋開始了商業化生產，逐漸形成批量，並奠定了其在土木工程領域應用的基礎，受到工程界的廣泛重視。90年代初西方國家每年纖維增強複合筋的消耗量達到三十億美元。目前，美國、加拿大和日本等國已將各種結構形式的複合筋成功用於橋梁、海洋結構、停車場、擋土牆、核反應堆基礎、機場跑道、隧道等土木工程中。國內複合筋的應用研究開始於2000年,起步比國外晚60餘年,在應用研究試驗數據積累分析、系統性、材料的物理特性和力學特性的基礎研究以及實際應用的經驗、設計理論依據等方面都有較大的差距。近幾年，國內大專院校、專業科研機構主要在複合筋的材料特性、各種物理和機械性能試驗應用等方面進行了大量的試驗和研究，積累了豐富的試驗數據並制定了其相應的行業、國家標準，並正在或即將實施實際的應用試驗工程項目。比如，國家西部交通建設科學項目「複合筋混凝土結構在港口工程中應用研究大綱」已通過專家評審並開始實施。複合筋的國家標準也正在制定之中，所有這些工作的開展都將為包括玄武巖纖維複合筋在內的各種纖維複合筋在國內基礎建設的應用、推廣打下了理論和科學的基礎。
發明內容
本發明的目的在於解決上述現有技術的缺陷，提供一種纖維增強樹脂基複合筋的製造方法。為解決上述的技術問題，本發明採用以下技術方案一種纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，包括以下步驟將纖維放入浸膠設備進行浸膠處理，浸膠處理時間為20至30秒，膠液溫度為20至25度；將經過浸膠設備處理後的纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞；將經過螺旋纏繞設備纏繞後的纖維放入加砂設備在纖維上加砂，完成對纖維的表面糙化，噴砂設備的噴砂速度和纖維的運動速度同步； 將經過加砂設備處理後的纖維放入凝膠設備進行凝膠，控制凝膠設備的溫度為150至200度，凝膠時間為50至70秒，根據不同的膠液選擇不同的固化溫度，凝膠處理的作用主要是為了使膠液凝固；將經過凝膠後的纖維放入固化設備進行固化，控制固化設備的溫度為200至220度，固化時間為50至70秒，根據不同的膠液選擇不同的固化溫度，固化的作用主要是使膠液和纖維更緊密地結合在一起；將經過固化後的纖維放入後固化設備進行後固化，控制後固化設備的溫度為200至220度，後固化時間為50至70秒，根據不同的膠液選擇不同的固化溫度，後固化的作用主要是對固化作用進行加固，經過後固化處理後得到纖維增強樹脂基複合筋；將經過後固化處理後的纖維增強樹脂基複合筋通過牽引機組牽引出後固化設備，將纖維增強樹脂基複合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上，根據不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基複合筋製品。作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述纖維或纖維增強樹脂基複合筋的動力來自於牽引設備，被牽引設備牽引的纖維或纖維增強樹脂基複合筋的運動速度與螺旋纏繞設備的纏繞速度相同。作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述螺旋纏繞設備的旋轉速度80至120轉/分鐘，這樣可以保證纏繞設備將纖維纏繞得更緊。作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述加砂設備為高壓噴砂機。作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述砂為石英砂。作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述纖維為玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維或芳綸纖維中的一種或幾種。作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述浸膠設備中的膠液為樹脂基。作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述樹脂基為乙烯基聚酯樹脂體系或環氧樹脂體系中的一種或幾種。
作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述凝膠過程中，控制凝膠設備的溫度為180至190度。作為本發明的優選方式，在上述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法中，優選的是，所述纖維增強樹脂基複合筋的直經為5至40毫米。
本發明的效果和優點使用本發明方法製造出的纖維增強樹脂基複合筋具有電絕緣、非磁性、與水泥混凝土結合性好、耐酸、耐鹼、耐腐蝕、比重輕、強度高、連續配筋免焊等特性。
具體實施例方式根據本發明的一個實施例，將10束玄武巖纖維放入預處理設備進行表面淨化、表面活化及烘乾處理；然後將玄武巖纖維放入浸膠設備進行浸膠處理，浸膠處理時間為25秒，膠液溫度為22度，膠液為乙烯基聚酯樹脂；將經過浸膠設備處理後的玄武巖纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞，螺旋殘繞設備中使用的纏繞線為工業滌綸高強紗，螺紋間距為I釐米，螺旋纏繞設備的旋轉速度為100轉/分鐘，這樣可以保證纏繞線將玄武巖纖維纏繞得更緊；將經過螺旋纏繞設備纏繞後的玄武巖纖維放入高壓噴砂機，高壓噴砂機對玄武巖纖維進行噴砂，使玄武巖纖維表面覆蓋上石英砂，噴砂設備的噴砂速度和玄武巖纖維的運動速度相對應，這樣既可以保證玄武巖纖維表面有足夠的石英砂，又能減少對石英砂的浪費；將經過加砂設備處理後的纖維放入凝膠設備進行凝膠，控制凝膠設備的溫度為180度，凝膠時間為60秒；將經過凝膠後的纖維放入固化設備進行固化，控制固化設備的溫度為210度，固化時間為60秒；將經過固化後的纖維放入後固化設備進行後固化，控制後固化設備的溫度為210度，後固化時間為60秒，得到纖維增強樹脂基複合筋，該纖維增強樹脂基複合筋的直徑為10毫米；將得到的纖維增強樹脂基複合筋通過牽引機組牽引出後固化設備，將纖維增強樹脂基複合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上，根據不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基複合筋製品。根據本發明的一個實施例，將20束玄武巖纖維放入預處理設備進行表面淨化、表面活化及烘乾處理；然後將玄武巖纖維放入浸膠設備進行浸膠處理，浸膠處理時間為20秒，膠液溫度為20度，膠液為環氧樹脂；將經過浸膠設備處理後的玄武巖纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞，螺旋殘繞設備中使用的纏繞線為工業滌綸高強紗，螺紋間距為I. 5釐米，纖維拉擠速度與螺旋纏繞速度同步協調進行工藝製造，螺旋纏繞設備的旋轉速度為80轉/分鐘；將經過螺旋纏繞設備纏繞後的玄武巖纖維放入高壓噴砂機，高壓噴砂機對玄武巖纖維進行噴砂，使玄武巖纖維表面覆蓋上石英砂，噴砂設備的噴砂速度和玄武巖纖維的運動速度相對應，這樣既可以保證玄武巖纖維表面有足夠的石英砂，又能減少對石英砂的浪費；將經過加砂設備處理後的纖維放入凝膠設備進行凝膠，控制凝膠設備的溫度為150度，凝膠時間為70秒；將經過凝膠後的纖維放入固化設備進行固化，控制固化設備的溫度為200度，固化時間為70秒；將經過固化後的纖維放入後固化設備進行後固化，控制後固化設備的溫度為200度，後固化時間為70秒，得到纖維增強樹脂基複合筋，該纖維增強樹脂基複合筋的直徑為20毫米；將得到的纖維增強樹脂基複合筋通過牽引機組牽引出後固化設備，將纖維增強樹脂基複合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上，根據不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基複合筋製品。
根據本發明的一個實施例，將10束玄武巖纖維放入預處理設備進行表面淨化、表面活化及烘乾處理；然後將玄武巖纖維放入浸膠設備進行浸膠處理，浸膠處理時間為30秒，膠液溫度為25度，膠液為乙烯基聚酯樹脂；將經過浸膠設備處理後的玄武巖纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞，螺旋殘繞設備中使用的纏繞線為工業滌綸高強紗，螺紋間距為I釐米，螺旋纏繞設備的旋轉速度為120轉/分鐘，這樣可以保證纏繞線將玄武巖纖維纏繞得更緊；將經過螺旋纏繞設備纏繞後的玄武巖纖維放入高壓噴砂機，高壓噴砂機對玄武巖纖維進行噴砂，使玄武巖纖維表面覆蓋上石英砂，噴砂設備的噴砂速度和玄武巖纖維的運動速度相對應，這樣既可以保證玄武巖纖維表面有足夠的石英砂，又能減少對石英砂的浪費；將經過加砂設備處理後的纖維放入凝膠設備進行凝膠，控制凝膠設備的溫度為200度，凝膠時間為50秒；將經過凝膠後的纖維放入固化設備進行固化，控制固化設備的溫度為220度，固化時間為50秒；將經過固化後的纖維放入後固化設備進行後固化，控制後固化設備的溫度為220度，後固化時間為50秒，得到纖維增強樹脂基複合筋，該纖維增強樹脂基複合筋的直徑為10毫米；將得到的纖維增強樹脂基複合筋通過牽引機組牽引出後固化設備，將纖維增強樹脂基複合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上，根據不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基複合筋製品。·
根據本發明的一個實施例，將10束玻璃纖維放入預處理設備進行表面淨化、表面活化及烘乾處理；然後將玻璃纖維放入浸膠設備進行浸膠處理，浸膠處理時間為25秒，膠液溫度為22度，膠液為乙烯基聚酯樹脂；將經過浸膠設備處理後的玻璃纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞，螺旋殘繞設備中使用的纏繞線為工業滌綸高強紗，螺紋間距為I釐米，螺旋纏繞設備的旋轉速度為100轉/分鐘，這樣可以保證纏繞線將玻璃纖維纏繞得更緊；將經過螺旋纏繞設備纏繞後的玻璃纖維放入高壓噴砂機，高壓噴砂機對玻璃纖維進行噴砂，使玻璃纖維表面覆蓋上石英砂，噴砂設備的噴砂速度和玻璃纖維的運動速度相對應，這樣既可以保證玻璃纖維表面有足夠的石英砂，又能減少對石英砂的浪費；將經過加砂設備處理後的纖維放入凝膠設備進行凝膠，控制凝膠設備的溫度為180度，凝膠時間為60秒；將經過凝膠後的纖維放入固化設備進行固化，控制固化設備的溫度為210度，固化時間為60秒；將經過固化後的纖維放入後固化設備進行後固化，控制後固化設備的溫度為210度，後固化時間為60秒，得到纖維增強樹脂基複合筋，該纖維增強樹脂基複合筋的直徑為10毫米；將得到的纖維增強樹脂基複合筋通過牽引機組牽引出第後固化設備，將纖維增強樹脂基複合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上，根據不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基複合筋製品O 在本說明書中所談到的「一個實施例」、「另一個實施例」、「實施例」、等，指的是結合該實施例描述的具體特徵、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一實施例描述一個具體特徵、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特徵、結構或者特點也落在本發明的範圍內。儘管這裡參照本發明的多個解釋性實施例對本發明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則範圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖
和權利要求的範圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對於本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權利要求
1.一種纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於，包括以下步驟 將纖維放入浸膠設備進行浸膠處理，浸膠處理時間為20至30秒，膠液溫度為20至25度； 將經過浸膠設備處理後的纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞； 將經過螺旋纏繞設備纏繞後的纖維放入加砂設備在纖維上加砂； 將經過加砂設備處理後的纖維放入凝膠設備進行凝膠，控制凝膠設備的溫度為150至200度，凝膠時間為50至70秒； 將經過凝膠後的纖維放入固化設備進行固化，控制固化設備的溫度為200至220度，固化時間為50至70秒； 將經過固化後的纖維放入後固化設備進行後固化，控制後固化設備的溫度為200至220度，後固化時間為50至70秒，經過後固化後得到纖維增強樹脂基複合筋。
2.根據權利要求I所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於，所述纖維或纖維增強樹脂基複合筋的動力來自於牽引設備，被牽引設備牽引的纖維或纖維增強樹脂基複合筋的運動速度與螺旋纏繞設備的纏繞速度相同。
3.根據權利要求2所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於，螺旋纏繞設備的旋轉速度80至120轉/分鐘。
4.根據權利要求I所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於，所述加砂設備為高壓噴砂機。
5.根據權利要求4所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於，所述砂為石英砂。
6.根據權利要求I所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於所述纖維為玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維或芳綸纖維中的一種或幾種。
7.根據權利要求I所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於，所述浸膠設備中的I父液為樹脂基。
8.根據權利要求7所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於，所述樹脂基為乙烯基聚酯樹脂體系或環氧樹脂體系中的一種或幾種。
9.根據權利要求I所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於，所述凝膠過程中，控制凝膠設備的溫度為180至190度。
10.根據權利要求I所述纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，其特徵在於所述纖維增強樹脂基複合筋的直經為5至40毫米。
全文摘要
本發明公開了一種纖維增強樹脂基複合筋的製造方法，包括以下步驟將纖維放入浸膠設備進行浸膠處理；將經過浸膠設備處理後的纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞；將經過螺旋纏繞設備纏繞後的纖維放入加砂設備在纖維上加砂；將經過加砂設備處理後的纖維放入凝膠設備進行凝膠；將經過凝膠後的纖維放入固化設備進行固化；將經過固化後的纖維放入後固化設備進行後固化，得到纖維增強樹脂基複合筋。使用本發明方法製造出的纖維增強樹脂基複合筋具有電絕緣、非磁性、與水泥混凝土結合性好、耐酸、耐鹼、耐腐蝕、比重輕、強度高、連續配筋免焊等特性。
文檔編號B29C70/32GK102935722SQ201210417999
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者劉海蓉 申請人:四川航天五源複合材料有限公司