專利名稱:制造預(yù)應(yīng)力混凝土多型固定器的方法
本發(fā)明涉及制造預(yù)應(yīng)力混凝土多型固定器的方法，更具體地說涉及有關(guān)制造耐腐蝕性大大提高的固定器的方法。
大家知道，預(yù)應(yīng)力混凝土是一種在壓縮負(fù)荷下制造的混凝土產(chǎn)品。
為了施加此壓縮負(fù)荷，以往采用一種使混凝土塊具有一縱向通孔，在此通孔內(nèi)插一根鋼細(xì)棒的方法，按照這種方法，在使細(xì)棒拉緊后，用固定器使這個(gè)細(xì)棒的兩端固定到混凝土塊的兩端上。目前已知的這種固定器有許多類型。
圖4是這種固定器的一個(gè)例子的平面視圖，圖5是沿圖4的V-V線的橫剖面圖。圖中，號(hào)碼1是具有一錐孔1a的外圓錐體。號(hào)碼2代表一具有截頭正圓錐體形狀的、嵌入所述孔1a內(nèi)的內(nèi)圓錐體。此內(nèi)圓錐體具有一均勻直徑的中心孔。此內(nèi)圓錐體2分成三個(gè)楔塊體2a，2b，和2c。在內(nèi)圓錐體2的中心孔內(nèi)，插入一根細(xì)棒(Wire)3，用楔塊2a，2b和2c的收緊力使此細(xì)棒被束縛住而不能脫離，從而使細(xì)棒固定。
目前，固定器的型式還有很多種，諸如霍黑梯夫(Hochtief)型，比爾弗因格(Bilfinger)型，弗蘭克(Heldu.Franke)型，莫?jiǎng)诘?Moraudi)型和保溫斯(Bauwens)型等。
因此，固定器的結(jié)構(gòu)和形狀有許多種，然而，由于需要很高的強(qiáng)度，所以主要使用鋼材料。由鋼材料制成的固定器在正常工作環(huán)境下具有很好的耐久性，但在強(qiáng)腐蝕的氣氛中，經(jīng)常生銹，因此，不但本身的強(qiáng)度降低，而且因?qū)ζ渲車幕炷烈财鸩涣嫉挠绊?例如生銹通常和容積膨脹聯(lián)系在一起，從而在混凝土中引起細(xì)的裂紋)。
因此，傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力混凝土的一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)它用在海底或海濱結(jié)構(gòu)中時(shí)，預(yù)應(yīng)力經(jīng)常過早地降低。
為了解決這個(gè)問題，有人提出一種新的固定器(日本專利特開昭62-63746)，其中使用玻璃纖維和碳纖維作為增強(qiáng)成分，并且用熱固性合成樹脂作為粘結(jié)劑。
所述的在特開照62-63746中提出的固定器是非常耐腐蝕的，然而這種固定器的一個(gè)有待改進(jìn)的缺點(diǎn)在于因有若干細(xì)棒插入混凝土塊中，必需準(zhǔn)備和細(xì)棒根數(shù)一樣多的固定器，而且要對每一根細(xì)棒進(jìn)行相應(yīng)的固緊工作。
本發(fā)明提供了一種制造用于預(yù)應(yīng)力混凝土的多型固定器，其中，多個(gè)玻璃纖維增強(qiáng)的熱固性合成樹脂固定單元被插入一圓柱模型中，這些單元在縱的方向平行于模型的軸的方向。按照本發(fā)明的另一原理，熱固性合成樹脂乳化液(溶液)和增強(qiáng)纖維一道加入所述模型內(nèi)，且在完成固化以后，使模型從圓柱形模件上移去。此后，按照本發(fā)明的另一方法，將纖維纏繞在所述模件的側(cè)表面上的同時(shí)用熱固性合成樹脂乳化液加以浸漬。下一步，將浸漬的樹脂乳化液固化，以便使多根固定單元同時(shí)固定住，從而能制造出將若干固定單元結(jié)合成一體的本發(fā)明的多型固定器。
繞纖維時(shí)最好是斜繞或者以徑向方式繞，繞一層或者繞多層。
圖1和圖2表示根據(jù)本發(fā)明的多型固定器的制造方法，圖3是按照本發(fā)明制造的多型固定器的一個(gè)例子的平面視圖，圖4是固定器單元的平面視圖，圖5是沿圖4V-V線部份剖切的視圖。
下面，結(jié)合最佳實(shí)施例的附圖對本發(fā)明作具體描述。
按照基于本發(fā)明的制造方法，把多個(gè)纖維增強(qiáng)的熱固性合成樹脂固定器單元制成一體，用于本發(fā)明的固定器單元的熱固性合成樹脂應(yīng)該是受外部應(yīng)力后較少變形，而且是能經(jīng)受惡劣氣候和耐化學(xué)腐蝕的。環(huán)氧丙烯酸鹽樹脂，酚樹脂和氨基樹脂等都是適用的樹脂。
用來增強(qiáng)熱固性合成樹脂的纖維可以是各種無機(jī)纖維，有機(jī)纖維和碳纖維，在使用中可以用一種纖維或多種纖維混合使用。但是碳纖維比較常用。其時(shí)，直徑為5～10μm的長纖維更具優(yōu)點(diǎn)。碳纖維的直徑小于5～10μm時(shí)，成本較高，較大直徑的纖維，則其柔軟性較差。
由成形樹脂組成的固定器的一單元可以用目前已知的工藝方法制造，例如用纏繞方法制造。此外，碳纖維布可以以疊層后用熱固性合成樹脂浸漬。其時(shí)，可以應(yīng)用壓縮成型來產(chǎn)生一極高強(qiáng)度的模制成形件。按照本發(fā)明的原理，若干個(gè)這些固定器單元10，最好為3～8個(gè)單元，被安裝在由圖1所示的模型11內(nèi)。(圖1至3表示圖4和圖5中所揭示的固定器單元，然而，以上的任一個(gè)都可以用作本發(fā)明的固定器單元)。這時(shí)，模型11的軸線方向與固定器單元10的軸線方向平行。最好是將固定器單元10排成一個(gè)圓圈，使其在內(nèi)周邊上相互接觸。
接著，把包含切斷的纖維的熱固性合成樹脂乳化液12倒入在固定器單元10和模型11間以及在每個(gè)固定器單元10之間形成的空間內(nèi)，然后使之固化。這種纖維可以是無機(jī)纖維，有機(jī)纖維，碳纖維或者是它們的混合物。然而，為了使具有較高的強(qiáng)度，最好使用切斷的碳纖維。熱固性合成樹脂也可從環(huán)氧丙烯酸樹脂，酚樹脂和氨基樹脂等中選取。然后使作為完整的圓柱形的固化了的組件從模型中脫出，接著如圖2所示，將纖維14纏繞在此模制成型件13的側(cè)表面上，同時(shí)由熱固性合成樹脂加以浸漬。最好是按徑向或以偏斜方式進(jìn)行纏繞，使每層的纏繞方向都交替更迭，而形成多層。此外，可以交替應(yīng)用徑向纏繞和偏斜纏繞。纖維則可選用無機(jī)纖維，如玻璃纖維或有機(jī)纖維例如碳纖維和酰胺纖維(商品名克弗勒(Kevler)等。
用來浸漬的熱固性合成樹脂可從環(huán)氧丙烯酸樹脂，酚樹脂和氨基樹脂等中選用。
通過使此浸漬的熱固性合成樹脂硬化而制成多型固定器15。圖3表示以這種方式制成的多型固定器15的平面圖，圖中號(hào)碼16表示纏繞在模制成型件13的側(cè)表面上的樹脂浸漬纖維層。
此外，本發(fā)明范圍內(nèi)，在熱固性合成樹脂內(nèi)也可以混合顏料或粉狀充填物。
把根據(jù)本發(fā)明制造的多型固定器構(gòu)成一個(gè)整體，即把帶熱固性合成樹脂作粘結(jié)劑，由纖維增強(qiáng)熱固性合成樹脂制成的多個(gè)固定器單元構(gòu)成一體，而且有纖維牢固地纏繞在其周圍。這樣，用同一張緊裝置能同時(shí)把多根細(xì)棒張緊。
和傳統(tǒng)的鋼制的固定器相比，按本發(fā)明制成的固定器，在強(qiáng)度和壽命上都較優(yōu)異，即使在諸如海洋和海濱那樣嚴(yán)重腐蝕的環(huán)境下使用，也能經(jīng)長時(shí)間而性能不致發(fā)生明顯下降。
本發(fā)明的實(shí)施1、外圓錐體的制造使重量份分別為20的環(huán)氧丙烯酸鹽樹脂和0.2份的硬化劑及1份的顏料以及1份的硅石相混合，并用攪拌器攪拌。接著把重量份為80的碳纖維繞在一臺(tái)繞線機(jī)上，并浸漬上述樹脂到規(guī)定的厚度，然后取出并首先使在溫度100-110℃下硬化三小時(shí)。圓錐的大致尺寸是外徑40mm，長60mm，最小內(nèi)徑16mm，錐度角15°。
2、內(nèi)圓錐體的制造把重量份分別為20的環(huán)氧丙烯酸鹽樹脂和0.2份的硬化劑以及1份的顏料混合，并用攪拌器攪拌。碳纖維隨機(jī)地以混合物浸漬，倒入模型，并在溫度為150～170℃下加壓硬化三分鐘。
3、插入模型和成型。
使在步驟1，2中制成的外圓錐體和內(nèi)圓錐體相結(jié)合成8個(gè)固定器單元，并把它們在一內(nèi)徑為140mm的模型中排列成一個(gè)圓圈，然后把所述包含重量份分別為20份的環(huán)氧丙烯酸鹽樹脂，0.2份的硬化劑，1份的顏料以及20份的包括長為10mm的碳纖維的切斷纖維的混合物倒入模型中，使其在150℃下加熱硬化，然后將其從模型中脫出而形成一圓柱形模件。
4、纏繞纖維。
用碳纖維(支數(shù)No.400)按斜料方式以每層為300道的比率繞在步驟3的模型件上，一共繞50層，以所述環(huán)氧丙烯酸鹽樹脂(連同硬化劑)浸漬。接著將此模件在150℃下加熱使樹脂硬化，從而制得多型固定器。
按以上方法制得的多型固定器當(dāng)拖拉細(xì)棒時(shí)顯示出斷裂強(qiáng)度高于10噸。
權(quán)利要求
1.一種制造預(yù)應(yīng)力混凝土多型固定器的方法，其特征在于把由纖維增強(qiáng)熱固性合成樹脂組成的多個(gè)固定器單元插入一圓柱形模型中，并使所述單元的軸方向與所述模型軸方向保持平行，把包含增強(qiáng)纖維的熱固性樹脂溶液倒入所述模型中，之后使所述熱固性樹脂固化，將圓柱形模件從所述模型脫開，接著用纖維繞在所述模型件的側(cè)表面上，并以熱固性合成樹脂溶液浸漬，接著使浸漬溶液固化，從而制成由若干所述固定器單元連成一體而組成的多形固定器。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制造多型固定器的方法，其特征在于纖維是以一種偏斜方式形成多層的形式繞在所述模件的側(cè)表面之上的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制造多型固定器的方法，其特征在于纖維是徑向地以多層形式繞在所述模件側(cè)表面上面。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制造多型固定器的方法，其特征在于纖維是交替地以偏斜和徑向方式多層地繞在所述模件的側(cè)表面之上。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種制造預(yù)應(yīng)力混凝土的多型固定器的方法，其中，將多個(gè)固定器單元插入一圓柱形模型中，將熱固性合成樹脂倒入所述模型中，形成一圓柱形模件，將纖維繞在所述模件側(cè)表面上同時(shí)用熱固性樹脂加以浸漬，繼而使浸漬樹脂硬化。
文檔編號(hào)B29C63/00GK87106710SQ87106710
公開日1988年12月7日 申請日期1987年9月30日
發(fā)明者佐佐木博, 太田三郎, 兼坂專市, 広田孝夫 申請人:三菱業(yè)水泥株式會(huì)社, 金邦電氣株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan