本实用新型专利技术提供了一种纤维增强水泥基复合材料预制管及其制备模具，该预制管包括中空的内层水泥基复合材料柱体、外层水泥基复合材料柱体和纤维网格布，所述纤维网格布位于内层水泥基复合材料柱体与外层水泥基复合材料柱体之间。采用本实用新型专利技术的技术方案，相较于采用FRP约束混凝土管，纤维增强水泥基复合材料预制管与所约束的混凝土之间具有更高的粘结强度，可以保证两种材料在受力过程中能协调工作；同时，在恶劣的沿海环境下其具有更强的抗老化能力，能够避免因低温或高温导致材料降解的情况。同时其制作工艺简单，操作方便，使其能在短期内以较低成本制作出满足实际需求的预制管。制管。制管。
【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强水泥基复合材料预制管及其制备模具
[0001]本技术涉及预制管制备
，尤其涉及一种纤维增强水泥基复合材料预制管及其制备模具。
技术介绍
[0002]纤维增强复合材料（FRP）是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。纤维增强复合材料因具有比强度高、抗腐蚀性好和热膨胀系数与混凝土相近等特点而广泛应用于民用建筑、桥梁和海洋结构等领域中。FRP约束混凝土是指在缠绕成型的FRP管中填充混凝土而制成的结构，其中FRP管既可作为结构构件，又可作为模板，节约模板消耗，施工完后与混凝土一起形成组合结构。然而，由于实际应用环境的复杂性和多样性，FRP约束混凝土的受力状态常常受到各种环境的长期作用。虽然FRP材料本身具有短期抵抗各种环境的能力，但是其作为组合结构构件处于长期荷载以及恶劣环境的作用下，其基体材料环氧树脂容易因高温或低温而发生降解，结构的抗老化能力较差。同时，环氧树脂的降解会造成FRP材料与混凝土之间的黏结力减弱，降低两种材料之间的协调工作能力。因此，需要采用耐老化且更稳定的材料来代替FRP管与混凝土构成组合结构，以满足结构的安全性、适用性和耐久性。
技术实现思路
[0003]针对上述技术问题，本技术公开了一种纤维增强水泥基复合材料预制管及其制备模具，该预制管既有水泥基无机胶凝材料良好的力学性能和耐久性特点，又能发挥纤维高比强度、耐热性和抗拉强度高的优势，用于约束混凝土可以避免原先FRP管约束混凝土结构抗老化能力弱以及黏结性差的缺点；制备模具结构简单，方便制作，且成本低。
[0004]对此，本技术的技术方案为：
[0005]一种纤维增强水泥基复合材料预制管，其包括中空的内层水泥基复合材料柱体、外层水泥基复合材料柱体和纤维网格布，所述纤维网格布位于内层水泥基复合材料柱体与外层水泥基复合材料柱体之间。
[0006]采用此技术方案，将纤维网格布设置在内层水泥基复合材料柱体、外层水泥基复合材料柱体之间，提高了预制管的强度、耐热性和耐久性。
[0007]进一步优选的，所述纤维网格布为碳纤维网格布。
[0008]本技术还公开了如上所述的纤维增强水泥基复合材料预制管的制备模具，其包括底板、第一层模具、第二层模具和第三层模具，所述第一层模具、第二层模具和第三层模具为中空柱体，所述第二层模具的内径大于第一层模具的外径，所述第三层模具的内径大于第二层模具的外径；所述第一层模具与底板连接，所述第二层模具和第三层模具的底部分别设有与底板连接的连接件。
[0009]制作时，先将纤维网格布紧贴在第二层模具的内壁表面，并使第二层模具套在第一层模具外侧，将水泥基复合浆料倒入模腔内，制作中空的内层水泥基复合材料柱体，硬化
后拆除第二层模具，将第三层模具套在第二层模具的外侧，使得第三层模具和第一层模具同心，将水泥基复合浆料倒入第三层模具与中空的内层水泥基复合材料柱体之间，硬化后拆除第三层模具和第一层模具，养护，得到预制管。
[0010]采用此技术方案，可以将纤维网格布很好的设置与内层水泥基复合材料柱体、外层水泥基复合材料柱体之间，模具结构简单，操作方便，成本低。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述第一层模具包括至少两个以上的弧形构件相互连接而成。
[0012]作为本技术的进一步改进，相邻的弧形构件的顶部通过连接件连接。
[0013]作为本技术的进一步改进，所述第一层模具包括四个弧形构件相互连接而成。
[0014]作为本技术的进一步改进，所述底板设有圆孔，所述第一层模具嵌入到圆孔内，与底板固定连接。
[0015]作为本技术的进一步改进，所述第二层模具包括两个半圆形构件相互连接而成，所述半圆形构件的底部设有用于与底板连接的模具定位片。
[0016]作为本技术的进一步改进，所述两个半圆形构件的两侧边分别设有向外凸起的连接板，两个半圆形构件的连接板之间通过螺栓连接。
[0017]作为本技术的进一步改进，所述第三层模具包括两个半圆形模具相互连接而成，两个半圆形模具的两侧边分别设有向外凸起的连接钢板，两个半圆形模具的连接钢板之间通过螺栓连接。
[0018]作为本技术的进一步改进，所述两个半圆形模具的底部设有与底部齐平的模具定位板，所述模具定位板上设有定位孔，所述模具定位板通过连接螺栓与底板连接。
[0019]作为本技术的进一步改进，所述两个半圆形模具为钢板制成。
[0020]作为本技术的进一步改进，所述的纤维增强水泥基复合材料预制管的制备模具包括中空柱体的移动模具，所述移动模具的内径大于内层水泥基复合材料柱体的外径，所述移动模具的外径小于第三层模具的内径。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0022]采用本技术的技术方案，相较于采用FRP约束混凝土管，纤维增强水泥基复合材料预制管与所约束的混凝土之间具有更高的粘结强度，可以保证两种材料在受力过程中能协调工作；同时，在恶劣的沿海环境下其具有更强的抗老化能力，能够避免因低温或高温导致材料降解的情况。同时其制作模具简单，操作方便，使其能在短期内以较低成本制作出满足实际需求的预制管。
附图说明
[0023]图1为本技术实施例1的纤维增强水泥基复合材料预制管的截面示意图。
[0024]图2为本技术实施例2的制作内层水泥基复合材料的第一层模具和第二层模具组合后的结构示意图。
[0025]图3为本技术实施例2的底板的结构示意图。
[0026]图4为本技术实施例2的第一层模具的结构示意图。
[0027]图5为本技术实施例2的第二层模具的结构示意图。
[0028]图6为本技术实施例2的第一层模具和第二层模具组合后的正视图。
[0029]图7为本技术实施例2的第一层模具和第二层模具组合后的侧视图。
[0030]图8为本技术实施例2的第一层模具和第二层模具组合后的俯视图。
[0031]图9为本技术实施例2的第三层模具的结构示意图。
[0032]图10为本技术实施例2的制作外层水泥基复合材料的第一层模具、移动模具和第三层模具组合后的结构示意图。
[0033]图11为本技术实施例2的第一层模具、移动模具和第三层模具组合后的正视图。
[0034]图12为本技术实施例2的第一层模具、移动模具和第三层模具组合后的侧视图。
[0035]图13为本技术实施例2的第一层模具、移动模具和第三层模具组合后的俯视图。
[0036]附图标记包括：
[0037]1‑
内层水泥基复合材料柱体，2
‑
外层水泥基复合材料柱体，3
‑
纤维网格布；
[0038]11
‑
底板，12
‑
第一层模具，13...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种纤维增强水泥基复合材料预制管，其特征在于：其包括中空的内层水泥基复合材料柱体、外层水泥基复合材料柱体和纤维网格布，所述纤维网格布位于内层水泥基复合材料柱体与外层水泥基复合材料柱体之间。2.一种纤维增强水泥基复合材料预制管的制备模具，其特征在于：其用于制备如权利要求1所述的纤维增强水泥基复合材料预制管，其包括底板、第一层模具、第二层模具和第三层模具，所述第一层模具、第二层模具和第三层模具为中空柱体，所述第二层模具的内径大于第一层模具的外径，所述第三层模具的内径大于第二层模具的外径；所述第一层模具与底板连接，所述第二层模具和第三层模具的底部分别设有与底板连接的连接件。3.根据权利要求2所述的纤维增强水泥基复合材料预制管的制备模具，其特征在于：所述第一层模具包括至少两个以上的弧形构件相互连接而成。4.根据权利要求3所述的纤维增强水泥基复合材料预制管的制备模具，其特征在于：相邻的弧形构件的顶部通过连接件连接。5.根据权利要求4所述的纤维增强水泥基复合材料预制管的制备模具，其特征在于：所述第一层模具包括四个弧形构件相互连接而成；所述底板设有圆孔，所述第一层模具嵌入到圆孔内，...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯然，朱继华，邢锋，梁安锐，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：新型
国别省市：
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