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纖維增強樹脂基復合筋的制造方法

文檔序號:4417745閱讀:311來源:國知局
專利名稱:纖維增強樹脂基復合筋的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明實施例涉及一種纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,屬于土建交通等相關(guān)領(lǐng)域的新材料的開發(fā)。
背景技術(shù)
混凝土結(jié)構(gòu)是世界上應用最廣泛的建筑材料之一,其結(jié)構(gòu)都是以鋼筋增強混凝土,鋼筋由PH值(氫離子濃度指數(shù))在11至13之間的堿性混凝土保護,使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有一定的耐久性。暴露在侵蝕性環(huán)境下的鋼筋混凝土,在一定的條件下會發(fā)生碳化物和氯化物的侵入,使混凝土從堿性變成中性,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(nèi)膨脹力,導致混凝土開裂和剝落,最終引起建筑物毀壞。據(jù)資料介紹,美國每年因鋼筋銹蝕造成的損失高達700億美元,近60萬座橋梁中有20多萬座存在結(jié)構(gòu)缺陷,近10萬座橋梁鋼筋銹蝕嚴重;英國建造在海洋及含氯化物環(huán)境中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),因鋼筋銹蝕需要重建或更換鋼筋的占1/3以上;日本由于較多地區(qū)采用海砂作為混凝土中的細骨料,鋼筋銹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(diào)查表明,盡管使用期僅7-16年,但有16座碼頭的鋼筋銹蝕嚴重;在對浙江鎮(zhèn)海的22座中小型海工建筑物的調(diào)查表明,967根構(gòu)件中由于鋼筋銹蝕導致順筋開裂破壞的有538根,占構(gòu)件總數(shù)的56% ;北京西直門立交橋由于鋼筋的大量銹蝕于1999年重建,其使用期還不到19年。但上述措施均有限,經(jīng)過長期的分析研究,纖維增強復合筋無論從防腐性、經(jīng)濟性、施工性,還是從生產(chǎn)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(huán)境惡劣地區(qū)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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復合材料技術(shù)得到認可,纖維增強復合筋開始了商業(yè)化生產(chǎn),逐漸形成批量,并奠定了其在土木工程領(lǐng)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復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(jié)構(gòu)形式的復合筋成功用于橋梁、海洋結(jié)構(gòu)、停車場、擋土墻、核反應堆基礎、機場跑道、隧道等土木工程中。國內(nèi)復合筋的應用研究開始于2000年,起步比國外晚60余年,在應用研究試驗數(shù)據(jù)積累分析、系統(tǒng)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(jīng)驗、設計理論依據(jù)等方面都有較大的差距。近幾年,國內(nèi)大專院校、專業(yè)科研機構(gòu)主要在復合筋的材料特性、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(shù)據(jù)并制定了其相應的行業(yè)、國家標準,并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“復合筋混凝土結(jié)構(gòu)在港口工程中應用研究大綱”已通過專家評審并開始實施。復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復合筋在內(nèi)的各種纖維復合筋在國內(nèi)基礎建設的應用、推廣打下了理論和科學的基礎。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種纖維增強樹脂基復合筋的制造方法。為解決上述的技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,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(jīng)過浸膠設備處理后的纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞;將經(jīng)過螺旋纏繞設備纏繞后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(jīng)過加砂設備處理后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(jù)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(jīng)過凝膠后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(jù)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(jié)合在一起;將經(jīng)過固化后的纖維放入后固化設備進行后固化,控制后固化設備的溫度為200至220度,后固化時間為50至70秒,根據(jù)不同的膠液選擇不同的固化溫度,后固化的作用主要是對固化作用進行加固,經(jīng)過后固化處理后得到纖維增強樹脂基復合筋;將經(jīng)過后固化處理后的纖維增強樹脂基復合筋通過牽引機組牽引出后固化設備,將纖維增強樹脂基復合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上,根據(jù)不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基復合筋制品。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)選的是,所述纖維或纖維增強樹脂基復合筋的動力來自于牽引設備,被牽引設備牽引的纖維或纖維增強樹脂基復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(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)選的是,所述螺旋纏繞設備的旋轉(zhuǎn)速度80至120轉(zhuǎn)/分鐘,這樣可以保證纏繞設備將纖維纏繞得更緊。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)選的是,所述加砂設備為高壓噴砂機。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)選的是,所述砂為石英砂。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)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(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)選的是,所述浸膠設備中的膠液為樹脂基。作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)選的是,所述樹脂基為乙烯基聚酯樹脂體系或環(huán)氧樹脂體系中的一種或幾種。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)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(fā)明的優(yōu)選方式,在上述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法中,優(yōu)選的是,所述纖維增強樹脂基復合筋的直經(jīng)為5至40毫米。
本發(fā)明的效果和優(yōu)點使用本發(fā)明方法制造出的纖維增強樹脂基復合筋具有電絕緣、非磁性、與水泥混凝土結(jié)合性好、耐酸、耐堿、耐腐蝕、比重輕、強度高、連續(xù)配筋免焊等特性。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)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凈化、表面活化及烘干處理;然后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(jīng)過浸膠設備處理后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(yè)滌綸高強紗,螺紋間距為I厘米,螺旋纏繞設備的旋轉(zhuǎn)速度為100轉(zhuǎn)/分鐘,這樣可以保證纏繞線將玄武巖纖維纏繞得更緊;將經(jīng)過螺旋纏繞設備纏繞后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(jīng)過加砂設備處理后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(jīng)過凝膠后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(jīng)過固化后的纖維放入后固化設備進行后固化,控制后固化設備的溫度為210度,后固化時間為60秒,得到纖維增強樹脂基復合筋,該纖維增強樹脂基復合筋的直徑為10毫米;將得到的纖維增強樹脂基復合筋通過牽引機組牽引出后固化設備,將纖維增強樹脂基復合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上,根據(jù)不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基復合筋制品。根據(jù)本發(fā)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凈化、表面活化及烘干處理;然后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(huán)氧樹脂;將經(jīng)過浸膠設備處理后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(yè)滌綸高強紗,螺紋間距為I. 5厘米,纖維拉擠速度與螺旋纏繞速度同步協(xié)調(diào)進行工藝制造,螺旋纏繞設備的旋轉(zhuǎn)速度為80轉(zhuǎn)/分鐘;將經(jīng)過螺旋纏繞設備纏繞后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(jīng)過加砂設備處理后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(jīng)過凝膠后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(jīng)過固化后的纖維放入后固化設備進行后固化,控制后固化設備的溫度為200度,后固化時間為70秒,得到纖維增強樹脂基復合筋,該纖維增強樹脂基復合筋的直徑為20毫米;將得到的纖維增強樹脂基復合筋通過牽引機組牽引出后固化設備,將纖維增強樹脂基復合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上,根據(jù)不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基復合筋制品。
根據(jù)本發(fā)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凈化、表面活化及烘干處理;然后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(jīng)過浸膠設備處理后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(yè)滌綸高強紗,螺紋間距為I厘米,螺旋纏繞設備的旋轉(zhuǎn)速度為120轉(zhuǎn)/分鐘,這樣可以保證纏繞線將玄武巖纖維纏繞得更緊;將經(jīng)過螺旋纏繞設備纏繞后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(jīng)過加砂設備處理后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(jīng)過凝膠后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(jīng)過固化后的纖維放入后固化設備進行后固化,控制后固化設備的溫度為220度,后固化時間為50秒,得到纖維增強樹脂基復合筋,該纖維增強樹脂基復合筋的直徑為10毫米;將得到的纖維增強樹脂基復合筋通過牽引機組牽引出后固化設備,將纖維增強樹脂基復合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上,根據(jù)不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基復合筋制品?!?br> 根據(jù)本發(fā)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凈化、表面活化及烘干處理;然后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(jīng)過浸膠設備處理后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(yè)滌綸高強紗,螺紋間距為I厘米,螺旋纏繞設備的旋轉(zhuǎn)速度為100轉(zhuǎn)/分鐘,這樣可以保證纏繞線將玻璃纖維纏繞得更緊;將經(jīng)過螺旋纏繞設備纏繞后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(jīng)過加砂設備處理后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(jīng)過凝膠后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(jīng)過固化后的纖維放入后固化設備進行后固化,控制后固化設備的溫度為210度,后固化時間為60秒,得到纖維增強樹脂基復合筋,該纖維增強樹脂基復合筋的直徑為10毫米;將得到的纖維增強樹脂基復合筋通過牽引機組牽引出第后固化設備,將纖維增強樹脂基復合筋用收卷機卷繞在相應的卷盤上,根據(jù)不同需求可切割成不同長度的纖維增強樹脂基復合筋制品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(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)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(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說,結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時,所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述,但是,應該理解,本領(lǐng)域技術(shù)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范圍和精神之內(nèi)。更具體地說,在本申請公開、附圖
和權(quán)利要求的范圍內(nèi),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,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,其他的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于,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(jīng)過浸膠設備處理后的纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞; 將經(jīng)過螺旋纏繞設備纏繞后的纖維放入加砂設備在纖維上加砂; 將經(jīng)過加砂設備處理后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(jīng)過凝膠后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(jīng)過固化后的纖維放入后固化設備進行后固化,控制后固化設備的溫度為200至220度,后固化時間為50至70秒,經(jīng)過后固化后得到纖維增強樹脂基復合筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于,所述纖維或纖維增強樹脂基復合筋的動力來自于牽引設備,被牽引設備牽引的纖維或纖維增強樹脂基復合筋的運動速度與螺旋纏繞設備的纏繞速度相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于,螺旋纏繞設備的旋轉(zhuǎn)速度80至120轉(zhuǎn)/分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于,所述加砂設備為高壓噴砂機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于,所述砂為石英砂。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于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(jù)權(quán)利要求I所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于,所述浸膠設備中的I父液為樹脂基。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于,所述樹脂基為乙烯基聚酯樹脂體系或環(huán)氧樹脂體系中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于,所述凝膠過程中,控制凝膠設備的溫度為180至190度。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,其特征在于所述纖維增強樹脂基復合筋的直經(jīng)為5至40毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種纖維增強樹脂基復合筋的制造方法,包括以下步驟將纖維放入浸膠設備進行浸膠處理;將經(jīng)過浸膠設備處理后的纖維用螺旋纏繞設備進行纏繞;將經(jīng)過螺旋纏繞設備纏繞后的纖維放入加砂設備在纖維上加砂;將經(jīng)過加砂設備處理后的纖維放入凝膠設備進行凝膠;將經(jīng)過凝膠后的纖維放入固化設備進行固化;將經(jīng)過固化后的纖維放入后固化設備進行后固化,得到纖維增強樹脂基復合筋。使用本發(fā)明方法制造出的纖維增強樹脂基復合筋具有電絕緣、非磁性、與水泥混凝土結(jié)合性好、耐酸、耐堿、耐腐蝕、比重輕、強度高、連續(xù)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(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者劉海蓉 申請人:四川航天五源復合材料有限公司
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