一種高性能仿生防爆墻的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能仿生防爆墻構(gòu)件。本構(gòu)件由FRP防護(hù)層和高性能墻體組成，F(xiàn)RP防護(hù)層包括魚鱗狀FRP層、橡膠層和聚氨酯泡沫塑料層，高性能墻體為超高性能鋼筋混凝土墻或預(yù)應(yīng)力砌塊砌體剪力墻，魚鱗狀FRP層在防爆墻最外層，橡膠層緊鄰FRP層，聚氨酯泡沫塑料層緊鄰橡膠層，高性能墻體緊鄰聚氨酯泡沫塑料層。本發(fā)明拋棄常規(guī)設(shè)計中以剛克剛的設(shè)計思想，而是采用多道防線，剛?cè)岵?jì)。魚鱗狀FRP外層借鑒了魚鱗片的疊加結(jié)構(gòu)和力學(xué)原理，是本構(gòu)件的抗沖擊層，橡膠層是本構(gòu)件的能量消耗層，聚氨酯泡沫塑料層是本構(gòu)件的能量衰減層。本構(gòu)件具有輕質(zhì)高強(qiáng)和快速構(gòu)筑的特點，并且能有效抗擊爆破沖擊波，避免普通防爆墻容易存在的墻體破裂甚至碎片飛濺的問題。
【專利說明】一種高性能仿生防爆墻
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及一種高性能仿生防爆墻。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭常規(guī)武器的精度與威力大大提高，進(jìn)程精導(dǎo)武器命中精度達(dá)I米以內(nèi)，遠(yuǎn)程精導(dǎo)武器命中精度也在10米以內(nèi)，且還在不斷提高，常規(guī)彈藥裝藥的質(zhì)量在提高，裝藥量也在加大，特別是針對地下工程的侵徹技術(shù)大大改進(jìn)。指揮系統(tǒng)和關(guān)鍵目標(biāo)防護(hù)工程受到精確打擊的強(qiáng)度更大，地下工程生存能力受到嚴(yán)重威脅。除此之外，偶發(fā)事故和恐怖活動也對安全構(gòu)成了威脅。因此，對建筑物的防險要求進(jìn)一步提高?，F(xiàn)有的解決措施通常是修筑磚墻或者鋼筋混凝土墻等防爆墻，這些墻在受到強(qiáng)大沖擊波作用時，存在墻體破裂，碎片飛濺的危險。而且單層防爆墻對爆炸沖擊波的衰減能力非常有限，沖擊波透過墻體后造成的空氣超壓會導(dǎo)致防爆墻后面其他目標(biāo)的破壞和人員的傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種輕質(zhì)高強(qiáng)和快速構(gòu)筑的高性能仿生防爆墻，該防爆墻能有效抗擊爆破沖擊波，避免墻體破裂和碎片飛濺。本墻體克服傳統(tǒng)單層防爆墻的缺陷，通過多道防線耗能，有效降低沖擊波對防爆墻內(nèi)目標(biāo)和人員的傷害。
[0004]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，一種高性能仿生防爆墻，由FRP防護(hù)層和高性能墻體組成，其中FRP防護(hù)層由魚鱗狀FRP層、橡膠層和聚氨酯泡沫塑料層組成，高性能墻體為超高性能鋼筋混凝土墻或預(yù)應(yīng)力砌塊砌體剪力墻，F(xiàn)RP防護(hù)層位于墻體外層，魚鱗狀FRP層位于FRP防護(hù)層最外層，橡膠層位于魚鱗狀FRP層與聚氨酯泡沫塑料層之間，聚氨酯泡沫塑料層位于橡膠層和高性能墻體之間，高性能墻體是本構(gòu)件的骨架，位于防爆墻最內(nèi)層，F(xiàn)RP防護(hù)層與高性能墻體之間用膠或者螺栓固定，魚鱗狀FRP層、橡膠層和聚氨酯泡沫塑料層之間用膠或者螺栓固定。
[0005]更進(jìn)一步地,魚鱗狀FRP層由魚鱗狀FRP片在其連接處通過環(huán)氧樹脂粘接而成。
[0006]更進(jìn)一步地，魚鱗狀FRP片是纖維布通過環(huán)氧樹脂浸潰成型做成的魚鱗片狀。
[0007]更進(jìn)一步地,魚鱗狀FRP層上的魚鱗狀FRP片排列方式為魚鱗片的覆瓦狀排列。
[0008]更進(jìn)一步地，超高性能鋼筋混凝土墻所用混凝土為超高性能混凝土。
[0009]更進(jìn)一步地，預(yù)應(yīng)力砌塊砌體剪力墻通過預(yù)應(yīng)力筋對砌體墻施加壓力。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，拋棄常規(guī)設(shè)計中“以剛克剛”的設(shè)計思想，而是采用多道防線，剛?cè)岵?jì)。魚鱗狀FRP外層借鑒了魚鱗片的疊加結(jié)構(gòu)和力學(xué)原理，同時利用了 FRP材料良好的抗沖擊、耐高溫性能，是本構(gòu)件的抗沖擊層；橡膠層是本構(gòu)件的能量消耗層?’聚氨酯泡沫塑料層利用聚氨酯泡沫塑料的吸能特性，是本構(gòu)件的能量衰減層；高性能墻體是本構(gòu)件的骨架，可以有效地消耗剩余沖擊能量，同時確保不會形成有殺傷性碎片飛出。較之常用的鋼筋混凝土防爆墻，在同等的防護(hù)要求下，該高性能仿生防爆墻的厚度可以減少30% -50%,節(jié)省了鋼筋混凝土等材料，有很好的推廣前景。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1高性能仿生防爆墻透視圖1 ;
[0012]圖2高性能仿生防爆墻透視圖2 ;
[0013]圖3高性能仿生防爆墻俯視圖1 ;
[0014]圖4高性能仿生防爆墻俯視圖2 ;
[0015]圖5魚鱗狀FRP層詳細(xì)圖；
[0016]圖6魚鱗狀FRP片詳細(xì)圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]1-魚鱗狀FRP層2-橡膠層3-聚氨酯泡沫塑料層4_超高性能鋼筋混凝土墻5-魚鱗狀FRP片6-預(yù)應(yīng)力砌塊砌體剪力墻7-預(yù)應(yīng)力筋8-錨具。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0020]實施例1:
[0021]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施例。圖1是本發(fā)明中高性能墻體為超高性能鋼筋混凝土墻的立體結(jié)構(gòu)示意圖。其中，本發(fā)明提供的防爆墻由兩部分組成，F(xiàn)RP防護(hù)層和高性能墻體。如圖2所示，F(xiàn)RP防護(hù)層由魚鱗狀FRP層、橡膠層和聚氨酯泡沫塑料層組成。魚鱗狀FRP層具有耐高溫和抗沖擊的優(yōu)良特點，是理想的防護(hù)材料，而且其借鑒了魚鱗片的覆瓦狀結(jié)構(gòu)，可以更好的抵抗沖擊荷載。魚鱗狀FRP層是用浸潰膠把纖維布做成魚鱗片狀，并按照魚鱗片的覆瓦狀結(jié)構(gòu)排列方式粘貼在一層纖維布上。纖維布類型可根據(jù)具體防爆要求選定。在實際應(yīng)用過程中可根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，選擇合適的魚鱗片狀FRP的大小和厚度。
[0022]橡膠層緊挨著魚鱗狀FRP層，橡膠層具有一定的剛度和變形能力，在爆炸沖擊波傳遞過程中，可以有效的消耗爆炸能量。在本實施例中，橡膠層的厚度可選30_。在實際應(yīng)用過程中可根據(jù)環(huán)境的不同，選擇合適的厚度。
[0023]聚氨酯泡沫塑料層緊鄰橡膠層，其具有良好的吸能特性，有效地是通過的沖擊波能量衰減。在本實施例中，聚氨酯泡沫塑料層厚度可選為60_。在實際應(yīng)用過程中可根據(jù)環(huán)境的不同，選擇合適的厚度。
[0024]超高性能鋼筋混凝土墻緊鄰聚氨酯泡沫塑料層。超高性能混凝土具有超高的強(qiáng)度，超高的韌性和超高的耐久性，且較普通混凝土質(zhì)量小。因此，其特別適合于防爆結(jié)構(gòu)。超高性能鋼筋混凝土墻是本發(fā)明提供的防爆墻的骨架，可以有效地消耗剩余沖擊能量，同時確保不會形成有殺傷性碎片飛出。在本實施例中，超高性能鋼筋混凝土墻的厚度可選為200_。在實際應(yīng)用過程中可根據(jù)環(huán)境的不同，選擇合適的配筋和厚度。
[0025]基于上述構(gòu)思的本發(fā)明一一種高性能仿生防爆墻，其材質(zhì)分為四層，可以有效的阻止沖擊波的傳遞，保證室內(nèi)的安全，且該防爆墻輕質(zhì)高強(qiáng)，施工方便。魚鱗狀FRP層不僅可以貼在新建的墻上，也可以貼在已建的墻上，用于加固現(xiàn)有建筑。綜上所述，本發(fā)明的防爆墻具有輕質(zhì)高強(qiáng)、快速構(gòu)筑的特點，且具有明顯的實用性。
[0026]本說明書中所述的只是本發(fā)明的較佳具體實施例，以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對本發(fā)明的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高性能仿生防爆墻，由FRP防護(hù)層和高性能墻體組成，其中FRP防護(hù)層由魚鱗狀FRP層、橡膠層和聚氨酯泡沫塑料層組成，高性能墻體為超高性能鋼筋混凝土墻或預(yù)應(yīng)力砌塊砌體剪力墻，其特征在于，所述FRP防護(hù)層位于墻體外層，所述魚鱗狀FRP層位于FRP防護(hù)層最外層，所述橡膠層位于魚鱗狀FRP層與聚氨酯泡沫塑料層之間，所述聚氨酯泡沫塑料層位于橡膠層和高性能墻體之間，所述高性能墻體是本構(gòu)件的骨架，位于防爆墻最內(nèi)層，F(xiàn)RP防護(hù)層與高性能墻體之間用膠或者螺栓固定，魚鱗狀FRP層、橡膠層和聚氨酯泡沫塑料層之間用膠或者螺栓固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能仿生防爆墻，其特征在于:魚鱗狀FRP層由魚鱗狀FRP片在其連接處通過環(huán)氧樹脂粘接而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能仿生防爆墻，其特征在于:魚鱗狀FRP片是纖維布通過環(huán)氧樹脂浸潰成型做成的魚鱗片狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能仿生防爆墻，其特征在于:魚鱗狀FRP層上的魚鱗狀FRP片排列方式為魚鱗片的覆瓦狀排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能仿生防爆墻，其特征在于:超高性能鋼筋混凝土墻所用混凝土為超高性能混凝土。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能仿生防爆墻，其特征在于:預(yù)應(yīng)力砌塊砌體剪力墻通過預(yù)應(yīng)力筋對砌體墻施加壓力。
【文檔編號】E04H9/10GK103981962SQ201410225075
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】朱德舉, 黃靚, 張懷安 申請人:湖南大學(xué)