一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法
2023-05-06 10:05:11
一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，本發明纖維增強複合材料編織筋是用纖維編織成複合材料軟繩而形成的，再將複合材料軟繩拉伸或彎曲形成預先設定的形狀，同時軟繩浸透樹脂，待樹脂固化後，切割修整，就可以得到各類形狀的複合材料筋了。而軟繩也可編織在普通鋼筋、複合材料杆表面，浸透樹脂固化後，形成複合筋，且表面自然具有編織繩凹凸紋理，增強其與混凝土的粘結性能。本發明使得此種複合材料筋具有形狀可塑、輕質、高強、耐腐蝕、造價低廉等顯著特點，適用於各種建築、加固和防護工程。
【專利說明】一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建築、加固和防護工程【技術領域】，具體地說是一種形狀可塑、輕質、高強、耐腐蝕、造價低廉的複合材料編織筋的製備方法，形狀可製造成直線形、弧形、二維、立體等。
【背景技術】
[0002]普通的鋼筋由於時間的關係會和空氣中的水和氧氣發生反應，使鋼筋發生鏽蝕而削弱了其承載能力，會有一定的安全隱患。但拉擠成型的纖維增強複合材料筋僅能製造成直線型筋，因為亟需開發一種直線形、弧線形、二維網格狀以及三維立體等形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋，工程應用時可方便形成箍筋、彎起筋等，且複合材料筋表面自然具有編織繩凹凸紋理，增強其與混凝土的粘結性能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種形狀可塑、輕質、高強、耐腐蝕、造價低廉的複合材料編織筋的製備方法。
[0004]本發明採用的技術方案為:一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，包括以下步驟:
[0005]a、先根據所需纖維增強複合材料編織筋，包括複合材料直線筋、複合材料折線筋、矩形箍筋、曲線箍筋、二維網格筋、弧麵筋、空間桁架結構筋的規格準備複合材料編織繩、編織網或者中間為鋼筋、複合材料杆外表為複合材料的編織繩；
[0006]b、再根據實際工程需要，製作相應的模板，模板形式為直線形、折線形、曲線形、平面形式、曲面形式、空間三維形式或空間桁架形式；將編織繩或編織網放在事先做好的模板中，再將整個模板放入裝有樹脂的容器中，讓樹脂浸入編織繩或編織網中；
[0007]C、再經過步驟b以後，用千斤頂對浸有樹脂的複合材料繩進行張拉，或者對複合材料二維網格筋、弧麵筋、空間桁架結構筋採用上下模具擠壓的方式來張緊複合材料繩；
[0008]d、通過模壓工藝將步驟c中浸泡在樹脂中的玻璃纖維固化成型，脫模後形成複合編織筋；
[0009]e、最後根據規範要求對步驟d中的複合材料直線筋、複合材料折線筋、矩形箍筋、曲線箍筋、二維網格筋、弧麵筋以及空間桁架結構筋進行切割修整。
[0010]作為優選，上述步驟a中編織繩或編織網採用纖維編織而成，纖維採用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維或者雜交纖維；鋼筋採用普通建築鋼筋；複合材料杆採用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維拉擠成型的直杆。
[0011]作為優選，上述步驟a中編織繩或編織網採用纖維編織而成，為了保證編織繩的整體性，編織方法採用纜繩編織機器統一加工。
[0012]作為優選，上述步驟b中樹脂採用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂。
[0013]作為優選，為了保證二維網格筋、弧麵筋空間桁架結構筋的表面平整，其網格的連接採用穿插編織的方式，也就是在節點處將兩跟纖維繩從互相的纖維空隙中穿插浸入，並且在固化的時候採用模具進行上下擠壓，來保證其表面平整性。
[0014]本發明纖維增強複合材料編織筋是用纖維編織成複合材料軟繩而形成的，再將複合材料軟繩拉伸或彎曲形成預先設定的形狀，同時軟繩浸透樹脂，待樹脂固化後，切割修整，就可以得到各類形狀的複合材料筋了。而軟繩也可編織在普通鋼筋、複合材料杆表面，浸透樹脂固化後，形成複合筋，且表面自然具有編織繩凹凸紋理，增強其與混凝土的粘結性倉泛。
[0015]本發明在將複合材料繩浸入樹脂之前，由於繩是柔軟的，因此形狀是可以改變的。可以根據不同情況要求將繩做成需要的形狀，比如曲線形、折線形等，也可以做成平面二維的網格筋、弧麵筋或者是空間的桁架筋。在做成二維筋、弧麵筋以及空間桁架筋時其編織的節點適宜採用穿插編織的方式，以減小由於節點的突起而造成的表面的不平整，並且可以在固化的時候用模具上下夾住編織的網格，可以達到固化完成以後保證表面平整的目的。
[0016]本發明可以將複合材料繩編織在普通鋼筋的表面或複合材料杆的表面，這樣在經過上述的操作以後就可以得到中間為普通鋼筋表面編織為複合材料的筋和中間為拉擠的複合材料杆表面編織為複合材料的多種複合材料的複合筋。
[0017]有益效果:本發明使得此種複合材料筋具有形狀可塑、輕質、高強、耐腐蝕、造價低廉等顯著特點，適用於各種建築、加固和防護工程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1a為本發明實施例1的複合材料編織繩結構示意圖；
[0019]圖1b為本發明實施例1的複合材料編織繩浸入樹脂示意圖；
[0020]圖1c為本發明實施例1複合材料直線筋結構示意圖；
[0021]圖1d為本發明實施例1複合材料折線筋結構示意圖；
[0022]圖1e為本發明實施例1矩形箍筋結構示意圖；
[0023]圖1f為本發明實施例1曲線箍筋結構示意圖；
[0024]圖2a為本發明實施例2 二維網格筋結構示意圖；
[0025]圖2b為本發明實施例2弧麵筋結構示意圖；
[0026]圖3a為本發明實施例3空間桁架結構筋的空間三維形式示意圖；
[0027]圖3b為本發明實施例3空間桁架結構筋的空間桁架形式示意圖；
[0028]圖4為本發明實施例1中間為鋼筋或拉擠的複合材料杆，表面為編織的纖維增強複合材料編織筋結構示意圖；
[0029]圖5為本發明實施例2和3中複合材料二維筋、弧麵筋和空間桁架結構的網格節點的穿插式連接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合【具體實施方式】和附圖對本發明做進一步說明:
[0031]實施例1[0032]如圖la-lf、圖4所示，一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，包括以下步驟:
[0033]a、先根據所需複合材料直線筋、複合材料折線筋、矩形箍筋、曲線箍筋的規格準備複合材料編織繩或者中間為鋼筋、複合材料杆外表為複合材料的編織繩；
[0034]b、再根據實際工程需要，製作相應的模板，模板形式為直線形、折線形、曲線形；將編織繩放在事先做好的模板中，再將整個模板放入裝有樹脂的容器中，讓樹脂浸入編織繩中；
[0035]C、再經過步驟b以後，用千斤頂對浸有樹脂的複合材料繩進行張拉；
[0036]d、通過模壓工藝將步驟c中浸泡在樹脂中的玻璃纖維固化成型，脫模後形成複合編織筋；
[0037]e、最後根據規範要求對步驟d中的複合材料直線筋、複合材料折線筋、矩形箍筋、曲線箍筋進行切割修整。
[0038]上述步驟a中編織繩採用纖維編織而成，纖維採用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維或者雜交纖維。鋼筋採用普通建築鋼筋；複合材料杆採用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維拉擠成型的直杆。為了保證編織繩的整體性，編織方法採用纜繩編織機器統一加工。上述步驟b中樹脂採用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂。
[0039]實施例2
[0040]如圖2a_2b、圖5所示，一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，包括以下步驟:
[0041]a、先根據所需二維網格筋、弧麵筋的規格準備平面的網格狀編織網；
[0042]b、再根據實際工程需要，製作相應的模板，模板形式為平面或曲面形式；將編織網放在事先做好的模板中，再將整個模板放入裝有樹脂的容器中，讓樹脂浸入編織網中；
[0043]C、再經過步驟b以後，對複合材料二維網格筋、弧麵筋採用上下模具擠壓的方式來張緊複合材料繩；
[0044]d、通過模壓工藝將步驟c中浸泡在樹脂中的玻璃纖維固化成型，脫模後形成複合編織筋；
[0045]e、最後根據規範要求對步驟d中的二維網格筋、弧麵筋進行切割修整。
[0046]上述步驟a中編織網採用纖維編織而成，纖維採用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維或者雜交纖維。上述步驟a中編織網採用纖維編織而成，為了保證編織繩的整體性，編織方法採用纜繩編織機器統一加工。上述步驟b中樹脂採用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂。二維網格筋以及弧麵筋的連接採用穿插編織的方式，也就是在節點處將兩跟纖維繩從互相的纖維空隙中穿插浸入，並且在固化的時候採用模具進行上下擠壓，來保證其表面平整性。
[0047]實施例3
[0048]如圖3a_3b、圖5所示，一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，包括以下步驟:
[0049]a、先根據所需纖維增強空間桁架結構筋的規格準備複合材料編織網；
[0050]b、再根據實際工程需要，製作相應的模板，模板形式為空間三維形式或空間桁架形式；將編織網放在事先做好的模板中，再將整個模板放入裝有樹脂的容器中，讓樹脂浸入編織繩或編織網中；
[0051]C、再經過步驟b以後，對空間桁架結構筋採用上下模具擠壓的方式來張緊複合材料繩；
[0052]d、通過模壓工藝將步驟c中浸泡在樹脂中的玻璃纖維固化成型，脫模後形成複合編織筋；
[0053]e、最後根據規範要求對步驟d中的空間桁架結構筋進行切割修整。二維網格筋以及弧麵筋的連接採用穿插編織的方式，也就是在節點處將兩跟纖維繩從互相的纖維空隙中穿插浸入，並且在固化的時候採用模具進行上下擠壓，來保證其表面平整性。
[0054]上述步驟a中編織網採用纖維編織而成，纖維採用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維或者雜交纖維。上述步驟a中編織網採用纖維編織而成，為了保證編織繩的整體性，編織方法採用纜繩編織機器統一加工。上述步驟b中樹脂採用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂。空間桁架結構筋的連接採用穿插編織的方式，也就是在節點處將兩跟纖維繩從互相的纖維空隙中穿插浸入，並且在固化的時候採用模具進行上下擠壓，來保證其表面平整性。
[0055]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，其特徵在於:包括以下步驟: a、先根據所需纖維增強複合材料編織筋，包括複合材料直線筋、複合材料折線筋、矩形箍筋、曲線箍筋、二維網格筋、弧麵筋、空間桁架結構筋的規格準備複合材料編織繩、編織網或者中間為鋼筋、複合材料杆外表為複合材料的編織繩； b、再根據實際工程需要，製作相應的模板，模板形式為直線形、折線形、曲線形、平面形式、曲面形式、空間三維形式或空間桁架形式；將編織繩或編織網放在事先做好的模板中，再將整個模板放入裝有樹脂的容器中，讓樹脂浸入編織繩或編織網中； C、再經過步驟b以後，用千斤頂對浸有樹脂的複合材料繩進行張拉，或者對複合材料二維網格筋、弧麵筋、空間桁架結構筋採用上下模具擠壓的方式來張緊複合材料繩； d、通過模壓工藝將步驟c中浸泡在樹脂中的玻璃纖維固化成型，脫模後形成複合編織筋； e、最後根據規範要求對步驟d中的複合材料直線筋、複合材料折線筋、矩形箍筋、曲線箍筋、二維網格筋、弧麵筋以及空間桁架結構筋進行切割修整。
2.根據權利要求1所述的一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，其特徵在於:上述步驟a中編織繩或編織網採用纖維編織而成，纖維採用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維或者雜交纖維；鋼筋採用普通建築鋼筋；複合材料杆採用碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維拉擠成型的直杆。
3.根據權利要求1所述的一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，其特徵在於:上述步驟a中編織繩或編織網採用纖維編織而成，編織方法採用纜繩編織機器統一加工。
4.根據權利要求1所述的一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，其特徵在於:上述步驟b中樹脂採用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂或酚醛樹脂。
5.根據權利要求1所述的一種形狀可塑的纖維增強複合材料編織筋的製備方法，其特徵在於:所述二維網格筋、弧麵筋空間桁架結構筋的連接採用穿插編織的方式，也就是在節點處將兩跟纖維繩從互相的纖維空隙中穿插浸入，並且在固化的時候採用模具進行上下擠壓。
【文檔編號】B29C70/52GK103737947SQ201410001255
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月2日 優先權日:2014年1月2日
【發明者】方海, 錢長根, 劉偉慶, 齊玉軍 申請人:南京工業大學