一种复合式CFRP筋锚固体系制造技术

本发明专利技术公开了一种复合式CFRP筋锚固体系，包括：锚环，所述复合式CFRP筋锚固体系还包括：两片式楔形夹片、软金属保护套和环氧胶膜；所述软金属保护套通过所述环氧胶膜固定在CFRP筋的锚固端，成为一体装置；一体装置穿设在所述两片式楔形夹片内部，所述两片式楔形夹片穿入所述锚环固定。该复合式锚具具有体积较小、锚固力大和安装使用方便的特点，适合预应力结构的现场施工。在不增加锚环大小的情况下，可采用增加软金属保护套粘结长度的方式来增加锚固力，并保护CFRP筋的横向受力。该复合式CFRP筋锚固体系即可锚固单根筋材，也可锚固多根筋材，非常适合预应力结构使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木工程中的预应力结构领域，尤其涉及一种复合式CFRP筋锚固体系O
技术介绍
碳纤维复合材料筋材/棒材(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)具有轻质高强、抗腐蚀性好、抗疲劳性好和预应力损失小等优点。目前，CFRP筋已经应用到预应力结构中代替钢筋作为结构中的拉索构件，取得了良好的效果。CFRP筋因其横向受力性能弱而需要特殊的锚固方式。现有的CFRP筋锚固方式以粘结式和夹持式锚具为主，这两种不同形式的锚具各有优点和缺点:1、粘结式锚具锚固力大，可锚固多根筋材，但是锚具体积大、成本高以及使用不便；2、夹持式锚具体积小、使用方便，但锚固力有限，通常只能锚固单根筋材，加工精度高及通用性差。本专利技术鉴于CFRP筋的优点和缺点，设计出锚固力大、体积小和使用方便的锚固体系是广泛地应用CFRP筋的关键。
技术实现思路
本专利技术提供了一种复合式CFRP筋锚固体系，本专利技术目的在于设计出锚固力大、体积小和使用方便的锚固体系使CFRP筋得到更为广泛的使用，详见下文描述:一种复合式CFRP筋锚固体系，包括:锚环，所述复合式CFRP筋锚固体系还包括:两片式楔形夹片、软金属保护套和环氧胶膜；所述软金属保护套通过所述环氧胶膜固定在CFRP筋的锚固端，成为一体装置；一体装置穿设在所述两片式楔形夹片内部，所述两片式楔形夹片穿入所述锚环固定。进一步地，所述锚环的外形为圆柱体，内侧为倾角2°变截面圆柱体。所述锚环为多筋式锚环或单个锚环。所述锚环的外侧上半部分设置有螺纹。所述两片式楔形夹片的外形为变截面圆柱体，外侧倾角为2.1°，内侧为圆柱体，内侧圆柱体直径大于所述软金属保护套直径0.5mm。所述两片式楔形夹片内侧尖角处进行圆滑处理，内侧进行喷砂处理。进一步地，所述软金属保护套为铝制管，壁厚大于等于1.5mm，切割成两半后内/外侧喷砂。其中，所述环氧胶膜为热固性环氧胶膜，厚度小于等于0.2mm，抗剪强度大于等于15MPa，粘结长度为:CFRP筋抗拉强度与CFRP筋直径的乘积再除以60。本专利技术提供的技术方案的有益效果是:本专利技术结合粘结式锚具和夹持式锚具各自的优点设计复合式的CFRP筋锚固体系。以夹持式锚具为基本类型，融合粘结式锚具的特点，解决夹持式锚具锚固力小且不适合锚固多根CFRP筋的缺点。使得CFRP筋更好的应用于预应力结构。该复合式锚具具有体积较小、锚固力大和安装使用方便的特点，适合预应力结构的现场施工。在不增加锚环大小的情况下，可采用增加软金属保护套粘结长度的方式来增加锚固力，并保护CFRP筋的横向受力。该复合式CFRP筋锚固体系即可锚固单根筋材，也可锚固多根筋材，非常适合预应力结构使用。【附图说明】图1为复合式CFRP筋锚固体系的示意图；图2为复合式CFRP筋单筋锚具的示意图；图3为复合式CFRP筋单筋锚具的平面图；图4为锚环的平面图；图5为两片式楔形夹片的平面图。附图中，各标号所代表的部件列表如下:1:锚环；2:两片式楔形夹片；3:软金属保护套； 4:CFRP筋；5:多筋式锚环【具体实施方式】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种预应力结构使用的复合式CFRP筋锚固体系，该锚固体系可有效地锚固多根表面光圆或螺纹的CFRP筋，也可单独锚固一根CFRP筋，具有体积小、锚固力大及安装使用方便的优点，参见图1-图5，详见下文描述:一种复合式CFRP筋锚固体系，包括:销环1、两片式楔形夹片2、软金属保护套3、环氧胶膜(图中未示出)四个部分。软金属保护套3通过环氧胶膜固定在CFRP筋4的锚固端，成为一体装置；一体装置穿设在两片式楔形夹片2内部，两片式楔形夹片2穿入锚环I固定。其中，锚环I外形为圆柱体，内侧为倾角2°变截面圆柱体；两片式楔形夹片2外形为变截面圆柱体，外侧倾角为2.1°，两片式楔形夹片2的内侧为圆柱体，圆柱体直径为软金属保护套直径+0.5mm ;软金属保护套3可采用铝制管，壁厚大于等于1.5mm，切割成两半后内/外侧喷砂；环氧胶膜为热固性环氧胶膜，厚度不大于0.2mm，抗剪强度不低于15MPa，粘结长度为:(CFRP筋抗拉强度XCFRP筋直径)/60。当采用上述规格参数时，锚具各个部件的配合精度大于95%，可达到最佳的相互作用效果，锚固效率大于95%，锚固稳定性大于90%。具体实现时还可以采用其他的尺寸，本专利技术实施例对此不做限制。将环氧胶膜按照筋材直径尺寸围绕CFRP筋4的锚固端粘好，把切割好的软金属保护套3粘在CFRP筋4的外侧，随后对粘好的CFRP筋锚固端加热加压一段时间使得环氧胶膜融化，最后让融化的环氧胶在空气中自然降温凝固。安装模具时，锚固多根CFRP筋4则采用多筋式锚环5，锚固单根CFRP筋4是则采用单个锚环I。将制作好的CFRP筋4，此时软金属保护套3以用环氧胶膜与CFRP筋I在其锚固端粘结成为一体，穿入两片式楔形夹片2内，再将两片式楔形夹片2对齐后穿入锚环1，可人工对两片式楔形夹片2与锚环I施加预紧力。具体实现时，锚具的锚环I和两片式楔形夹片2通过硬化处理，锚环I外侧上半部分可制作螺纹，方便与其他部件连接。两片式楔形夹片2内侧尖角处进行圆滑处理，内侧进行硼砂处理。软金属保护套3采用铝管，通过线切割切割成两半，内外侧做喷砂处理。环氧胶膜采用热固性环氧胶膜，按照计算的粘结长度贴在CFRP筋4的锚固端，在粘环氧胶膜之前，该段CFRP筋4采用丙酮清洗表面，并用粗砂纸打磨粘结面。将铝管和CFRP筋材4通过环氧胶膜粘结好后，将其放置在加热装置中加热120°并持续两个小时，施加微小压力即可。加热后使熔融的环氧胶在自然空气中降温凝固。将制作好锚固端的CFRP筋4穿入到两片式楔形夹片2中，在两片式楔形夹片2对齐后，将其穿入到锚环I中。可在两片式楔形夹片2和锚环I的接触面涂抹润滑剂，借助榔头等工具对锚环I和两片式楔形夹片2施加预紧力。本专利技术实施例对各器件的型号除做特殊说明的以外，其他器件的型号不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本专利技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种复合式CFRP筋锚固体系，包括:锚环，其特征在于，所述复合式CFRP筋锚固体系还包括:两片式楔形夹片、软金属保护套和环氧胶膜； 所述软金属保护套通过所述环氧胶膜固定在CFRP筋的锚固端，成为一体装置；一体装置穿设在所述两片式楔形夹片内部，所述两片式楔形夹片穿入所述锚环固定。2.根据权利要求1所述的一种复合式CFRP筋锚固体系，其特征在于，所述锚环的外形为圆柱体，内侧为倾角2。变截面圆柱体。3.根据权利要求1所述的一种复合式CFRP筋锚固体系，其特征在于，所述两片式楔形夹片的外形为变截面圆柱体，外侧倾角为2.1°，内侧为圆柱体，内侧圆柱体直径大于所述软金属保护套直径0.5mm。4.根据权利要求1所述的一种复合式CFRP筋锚固体系，其特征在于，所述软金属保护套为铝制管，壁厚大于等于1.5mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合式CFRP筋锚固体系，包括：锚环，其特征在于，所述复合式CFRP筋锚固体系还包括：两片式楔形夹片、软金属保护套和环氧胶膜；所述软金属保护套通过所述环氧胶膜固定在CFRP筋的锚固端，成为一体装置；一体装置穿设在所述两片式楔形夹片内部，所述两片式楔形夹片穿入所述锚环固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩庆华，王力晨，徐杰，芦燕，徐颖，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12