一种钢—连续纤维复合筋及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钢—连续纤维复合筋及其制备方法，该纤维复合筋由螺纹钢筋内芯、纤维布以及玄武岩纤维束复合而成，具有合理的构造结构，且作为增强材料使用的纤维布及玄武岩纤维束均采用树脂充分浸渍，能有效的满足于钢筋混凝土结构的设计强度，同时，还能克服现有纤维增强复合材料（FRP）存在材料脆性强、价格高等缺陷，适宜广泛推广使用，本发明专利技术制备方法简单，采用玄武岩纤维束的环向缠绕能有效的填补螺纹钢筋内芯凸起肋与纤维布之间存在的空隙，大大减小纵向纤维（纤维布）与螺纹钢筋复合时，纤维布局部弯曲对其强度、刚度的削弱。

【技术实现步骤摘要】
一种钢一连续纤维复合筋及其制备方法
本专利技术是一种钢一连续纤维复合筋及其制备方法，具体涉及钢筋混凝土结构中使 用的复合筋增强材料及其制备工艺，属于复合材料领域。
技术介绍
钢筋混凝土结构（RC结构）是用钢筋和混凝土建造的一种结构，钢筋承受拉力，混 凝土承受压力，具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点，也是目前 建筑工程中较常见的一种施工形式，多用于各种超高建筑、大跨度结构，如桥梁、隧道等载 荷结构。在其结构中，钢筋作为基本的增强材料，其综合性能较强，但却存在容易腐蚀等缺 点，基于这一情况，近年来，纤维增强复合材料（FRP)由于其轻质高强的特性逐渐得到广泛 应用，例如，专利文献CN1936206A (钢-连续纤维复合筋增强混凝土抗震结构）即公开了使 用该纤维增强复合材料（FRP)与混凝土粘结形成的一种抗震结构，但在实际使用时，该纤 维增强复合材料（FRP)却还存在材料脆性强、价格高等缺陷，为此，国内外学者提出用不同 纤维的混杂或者纤维包裹钢筋得到综合性能优、价格低的新型复合材料加强筋，但目前，对 钢一连续纤维复合筋（SFCB)的研究在国内外还处于初级阶段，没有成熟的产品，当然，其生 产工艺也没有定型化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢一连续纤维复合筋，该纤维复合筋由螺纹钢筋内 芯、纤维布以及玄武岩纤维束复合而成，具有合理的构造结构，且作为增强材料使用的纤维 布及玄武岩纤维束均采用树脂充分浸渍，能有效的满足于钢筋混凝土结构的设计强度，同 时，还能克服现有纤维增强复合材料（FRP)存在材料脆性强、价格高等缺陷，适宜广泛推广 使用。 本专利技术的另一目的在于提供一种钢一连续纤维复合筋的制备方法，该制备方法设 计合理，螺纹钢筋内芯与纤维布、玄武岩纤维束复合时，其内外界面均具有良好的粘结性 能，实际使用效果良好。 本专利技术通过下述技术方案实现：一种钢一连续纤维复合筋及其制备方法，该纤维 复合筋克服了现有纤维增强复合材料（FRP)存在材料脆性强、价格高等缺陷，具有较强的综 合性能，且价格低廉，在本专利技术中，该纤维复合筋包含有： (a) :螺纹钢筋内芯； (b) :纤维布，该纤维布包裹于螺纹钢筋内芯的外表面并与之形成螺纹筋； (c) :环向缠绕于螺纹筋肋牙间的玄武岩纤维束， 且在所述的纤维布以及玄武岩纤维束上均浸渍有树脂，在实际制作过程中，纤维布以 及玄武岩纤维束均在树脂混合器中完成树脂的充分浸渍，以达到钢筋混凝土结构的施工设 计强度，设计十分合理。 为更好的实现本专利技术，所述的纤维布为碳纤维布(如：T700- 12K碳纤维)或玄武岩 纤维布(如：CBF13- 2400Tex玄武岩纤维)。 在本专利技术中，所述的树脂为环氧树脂，如：Atlac430环氧双酚A乙烯基树脂。 本专利技术还提出了钢一连续纤维复合筋的制备方法，包括以下步骤： (a) :除污：用砂纸除去螺纹钢筋内芯外表面的绣污，然后使用丙酮将螺纹钢筋内芯清 洗干净； (b) :包裹纤维布：将纤维布铺设平整，在纤维布上涂刷树脂，待 树脂浸渍饱满后，压紧纤维布的一端，将去污后的螺纹钢筋内芯沿纤维布的另一端转 动，并施加与螺纹钢筋内芯轴向垂直的张拉力，将纤维布包裹在螺纹钢筋内芯的外表面并 与之形成螺纹筋； (c) :缠绕玄武岩纤维束：将浸渍有树脂的玄武岩纤维束沿螺纹筋的肋牙环向缠绕，形 成纤维复合筋。 由于现有市面上购买的螺纹钢筋两侧均带有对称的纵向通长肋，并造成复合而成 的纤维复合筋截面呈椭圆形结构，为此，本专利技术所述的制备方法还包括对螺纹钢筋内芯的 加工步骤：首先，使用打磨机除去螺纹钢筋两侧对称的纵向通长肋，然后，使用酒精擦洗干 净后，再进行所述的（a)步骤。 为更好的实现本专利技术，所述的制备方法还包括对纤维复合筋的表面处理：在所述 的步骤（c)中，在纤维复合筋的复合过程且树脂未固化时，使用塑胶带环向缠绕在纤维复合 筋上，待树脂固化后除去塑胶带，制得表面带有肋纹的纤维复合筋，从而能更有效的保证纤 维复合筋与外部介质(如混凝土）具有良好的粘接性能，提高纤维复合筋的实用性。 本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果： (1)本专利技术涉及的纤维复合筋构造设计合理，主要由螺纹钢筋内芯、纤维布以及玄武 岩纤维束复合而成，且作为增强材料使用的纤维布及玄武岩纤维束均采用树脂充分浸渍， 不仅能有效的满足于钢筋混凝土结构的设计强度，同时，还能克服现有纤维增强复合材料 (FRP)存在材料脆性强、价格高等缺陷，具有较强的综合性能，且价格低廉，适宜广泛推广使 用。 (2)本专利技术制备方法简单，采用玄武岩纤维束的环向缠绕能有效的填补螺纹钢筋 内芯凸起肋与纤维布之间存在的空隙，大大减小纵向纤维(纤维布）与螺纹钢筋复合时，纤 维布局部弯曲对其强度、刚度的削弱。 (3)本专利技术在对螺纹钢筋内芯进行清理前，还需进行打磨操作，主要由于现有市面 上购买的螺纹钢筋两侧均带有对称的纵向通长肋，往往会造成复合而成的纤维复合筋截面 呈椭圆形结构，为此，在对螺纹钢筋内芯除污步骤前，还需采用打磨机对其进行去除，操作 简单、快捷。 (4)本专利技术提出了纤维复合筋表面肋纹的处理方法，采用塑胶带在树脂固化前，对 纤维复合筋进行缠绕肋制，能更有效的保证纤维复合筋与外部介质(如混凝土）具有良好的 粘接性能，从而提高纤维复合筋的实用性。 【具体实施方式】 下面将本专利技术的专利技术目的、技术方案和有益效果作进一步详细的说明。 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对所要求的本专利技术提供进一步的说 明，除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技 术人员通常理解的相同含义。 钢筋是目前RC结构(钢筋混凝土结构)中广泛使用的增强材料，应具备较强的综合 性能，但基于现有纤维增强复合材料（FRP)存在材料脆性强、价格高等缺陷，本专利技术提出了 一种新型的钢一连续纤维复合筋及其制备方法，该纤维复合筋不仅具有较强的综合性能， 其价格也十分低廉。该纤维复合筋主要由螺纹钢筋内芯、纤维布以及玄武岩纤维束复合而 成，具有合理的构造结构，且作为增强材料使用的纤维布及玄武岩纤维束均采用树脂充分 浸渍，不仅能有效的满足于钢筋混凝土结构的设计强度，同时，还能克服现有纤维增强复合 材料（FRP)存在材料脆性强、价格高等缺陷，具有较强的综合性能，且价格低廉，适宜广泛推 广使用。 以下是对本专利技术所述纤维复合筋的进一步描述： 本专利技术涉及的纤维复合筋包含有以下三个部分： (a) :螺纹钢筋内芯； (b) :纤维布，该纤维布包裹于螺纹钢筋内芯的外表面并与之形成螺纹筋，可选用碳纤 维布(如：T700- 12K碳纤维)或玄武岩纤维布(如：CBF13- 2400Tex玄武岩纤维)制作而成； (c) :环向缠绕于螺纹筋肋牙间的玄武岩纤维束，能有效的填补螺纹钢筋内芯凸起肋与 纤维布之间存在的空隙，大大减小纵向纤维(纤维布）与螺纹钢筋复合时，纤维布局部弯曲 对其强度、刚度的削弱。 在上述结构中，纤维布以及玄武岩纤维束上均浸渍有树脂，在实际制作过程中，可 在树脂混合器中完成树脂的充分浸渍，以达到钢筋混凝土结构的施工设计强度，设计十分 合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢—连续纤维复合筋，其特征在于：该纤维复合筋包含有：（a）：螺纹钢筋内芯；（b）：纤维布，该纤维布包裹于螺纹钢筋内芯的外表面并与之形成螺纹筋；（c）：环向缠绕于螺纹筋肋牙间的玄武岩纤维束，且在所述的纤维布以及玄武岩纤维束上均浸渍有树脂。

【技术特征摘要】
1. 一种钢一连续纤维复合筋，其特征在于：该纤维复合筋包含有： (a) :螺纹钢筋内芯； (b) :纤维布，该纤维布包裹于螺纹钢筋内芯的外表面并与之形成螺纹筋； (c) :环向缠绕于螺纹筋肋牙间的玄武岩纤维束， 且在所述的纤维布以及玄武岩纤维束上均浸渍有树脂。2. 根据权利要求1所述的一种钢一连续纤维复合筋，其特征在于：所述的纤维布为碳 纤维布或玄武岩纤维布。3. 根据权利要求1所述的一种钢一连续纤维复合筋，其特征在于：所述的树脂为环氧 树脂。4. 根据权利要求1?3任一项所述的一种钢一连续纤维复合筋的制备方法，其特征在 于：包括以下步骤： (a) :除污：用砂纸除去螺纹钢筋内芯外表面的绣污，然后使用丙酮将螺纹钢筋内芯清 洗干净； (b) :包裹纤维布：将纤维布铺设平整，在纤维布上涂刷树脂，待树脂浸渍饱满后，压紧 纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灵，
申请(专利权)人：四川航天五源复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51