利用碳素纤维的土木建筑构造物补强材的制造方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用碳素纤维的土木建筑构造物补强材的制造方法及装置，其特征是在密闭压力容器内设置了模板，在模板上根据所需补强强度的可许厚度来重叠碳素纤维丝作叠层，并涂刷环氧树脂，然后用薄膜罩在其上部，对其进行加压、加热，使碳素纤维层在真空状态下含浸环氧树脂，补强材即可成型。在利用补强材进行补强施工过程中，可一次完成补强施工作业，缩短施工时间，降低施工费用，并可提供各种形状的补强材。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑材料的制造方法及装置，具体是指利用碳素纤维的土木建筑构造物补强材的制造方法及装置。在对各种土木建筑构造物的补修以及补强施工作业时，一般的都是采取对建筑物的柱、板、梁进行补强度，其方法是按照柱、板或梁的外形尺寸剪切铁板，然后把柱、板或梁的外部先涂上环氧树脂，扣盖上剪切好的铁板，最后从外部用螺栓固定铁板。但采用此种补强方式，使用铁板时的重量较重，施工过程复杂，而且现场施工困难，另外，设计要求的强度比铁板所具有的重量低，况且经过一段时间后就会出现腐蚀而降低内部永久性问题。此外还有一种方法，是在补强部位贴上预浸料坯(prepreg)，在其上面用胶布贴压住后，把预浸料坯(prepreg)作加热硬化，来进行补强施工作业。采用此方法在保管时不让预浸料坯(prepreg)硬化是很难的，而且在现场直接进行硬化作业，出现作业困难的缺点。另外，还有利用布形态的强化纤维来补强施工的方法，在日本特许证3-222734号及日本特许证3-224901号中所示的，对补强部位的所需强度，用充足的补强碳素纤维布经过多次的、多层作叠层施工，出现时间长，施工繁琐和施工费用高的问题。本专利技术的目的是为了解决上述问题而研究开发出一种新的土木建筑构造物的补强材，并提供了该补强材的制造方法及装置。本专利技术的技术方案如下利用碳素纤维的土木建筑构造物补强材的制造方法是在密闭压力容器内，在一定范围的模板框中，按所需补强强度的可许厚度来重叠碳素纤维丝作叠层，并涂刷环氧树脂，然后在其上面铺盖型板，用薄膜罩在模板、碳素纤维层和型板的上部，以此形成密闭成形空间，利用真空泵使薄膜内部的密闭成形空间呈真空状态，通过向密闭压力容器内充入不活性气体，对薄膜外部加压，使密闭压力容器内的压力达到3-10公斤/平方厘米，同时加热，温度维持110-140℃，经过45-130分钟，环氧树脂含浸在碳素纤维层中，补强材即可成型。其中碳素纤维丝作一个方向进行重叠；碳素纤维丝作叠层，层与层间作相互交叉重叠；根据模板和型板的形状使碳素纤维丝叠层为平板型；或者根据模板和型板的形状使碳素纤维丝叠层断面形状有一定角度；或者根据模板和型板的形状使碳素纤维丝的叠层有一定弧度；环氧树脂的涂刷量是全部碳素纤维层重量的3-6％；在制造多张补强材时，在每张补强材的碳素纤维层与模板和型板之间分别铺上冀形纸(Teflon布)后依次进行重叠，对多张重叠的补强材加压、加热含浸环氧树脂成型。利用碳素纤维的土木建筑构造物补强材的制造装置是在密闭性压力容器(5)内部设置有一定形状的模板(4)，模板(4)的上部设置薄膜(11)，薄膜(11)与模板(4)之间形成密闭成形空间(13)，密闭成形空间(13)通过排气管(7)与密闭性压力容器(5)的外界相通，在密闭性压力容器(5)的壳体上设置有进气管(6)，在密闭性压力容器(5)中设置有加热器具(3)，加热器具(3)设置在密闭性压力容器(5)的内侧和密闭成形空间(13)的外侧，并且密闭性压力容器(5)的壳体上设置送风扇(2)，送风扇(2)与加热器具(3)相对应设置，同时和电机(1)配置连接。本专利技术提供了在一定范围内按所定补强强度所需的厚度来重叠碳素纤维丝，经过加热、加压，在真空状态下成型的补强材，在施工过程中，避免了历来的多次叠层碳素纤维布进行繁琐的复杂施工过程，而本专利技术只需一次性施工作业来完成和满足所需的补强要求，从而缩短了施工时间，降低施工费用，同时，根据补强部位的形态，可提供各种形状的补强材。下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明。附图说明图1是本专利技术的装置剖面示意图。图2是图1中A局部放大剖面示意图。图3中的a,b,c,d是利用本专利技术补强材的补强施工工程示意图。1、电机2、送风扇3、加热器具4、模板5、密闭性压力容器 6、进气管7、排气管8、固定卡9、容器盖10、密封材料11、薄膜12、模板边框13、密闭成形空间14、型板15、碳素纤维层16、冀形纸17、补强母体18、裂缝或缺合部位19、补强板首先参考图1对本专利技术的装置进行说明。在密闭性压力容器(5)内部设置有一定形状的模板(4)，模板(4)的四周上焊接有模板边框(12)，在模板(4)的整体上部设置薄膜(11)，薄膜(11)与模板(4)之间通过密封材料(10)形成密闭成形空间(13)，密闭成形空间(13)通过排气管(7)与密闭性压力容器(5)的外界相通，在密闭性压力容器(5)的壳体上设置有进气管(6)，在密闭性压力容器(5)中设置有加热器具(3)，加热器具(3)设置在密闭性压力容器(5)的内侧和密闭成形空间(13)的外侧，并且密闭性压力容器(5)的壳体上设置送风扇(2)，送风扇(2)与加热器具(3)相对应设置，送风扇与电机(1)配置连接，在密闭性压力容器(5)的一侧设置了容器盖(9)，容器盖(9)通过固定卡(8)可密合密闭性压力容器(5)。然后结合本专利技术的装置对补强材的制造方法进行说明。在模板(4)的上部和模板边框(12)内重叠碳素纤维层(15)，并且涂刷环氧树脂，在其上部铺盖型板(14)，其中环氧树脂的涂刷量是全部碳素纤维层重量的3-6％，然后把薄膜(11)罩在模板(4)、碳素纤维层(15)和型板(14)的上部，以此形成密闭成形空间(13)，通过进气管(6)向密闭性压力容器(5)内部充入不活性气体，使其内部压力达到3-10公斤/平方厘米，加热器具(3)产生的热量通过电机(1)带动送风扇(2)吹散不活性气体，使密闭性压力容器(5)内部温度均匀上升，温度保持在110-140℃之间，同时，利用真空泵通过排气管(7)将密闭成形空间(13)内的空气排出到外部，使密闭成形空间(13)内呈真空状态，碳素纤维层(15)则在真空状态下，加压、加热45-130分钟，含浸环氧树脂的补强材即可成型。其中碳素纤维丝作一个方向进行重叠；碳素纤维丝作叠层，层与层间作相互交叉重叠；根据模板和型板的形状使碳素纤维丝叠层为平板型；或者根据模板和型板的形状使碳素纤维丝叠层断面形状有一定角度；或者根据模板和型板的形状使碳素纤维丝的叠层有一定弧度；在制造多张以上的补强材时，在每张补强材的碳素纤维层与模板和型板之间分别铺上冀形纸(Teflon布)(16)后依次进行重叠，对多张重叠的补强材加压、加热含浸环氧树脂成型。模板(4)的材料性质接近于钢体，使其不受压力的影响，模板(4)和薄膜(11)上部的大部分面积承受集中的压力，根据模板(4)、型板(14)的形状和用于补强部位所需强度的可许厚度而制造出多种形状的板型状态的补强材，包括平板型、弧型，所需角度的补强材断面形状有“”型、“”型、“”型。参考图2对已制造好的补强材来进行补强工程的施工例说明如下先对柱、梁或板的补强母体中的裂缝或缺合部位(18)用刷子除掉侵透补强母体的防碍物质。用底剂涂刷裂缝处或缺合部位(18)外侧上，使底剂侵透到补强母体(17)的内部，防止中性化或防止内部钢筋的腐蚀等基础补强作业(参照图3-a)，然后接着在补强母体(17)的表面缺合部位(18)抹上油灰(putty)后(参照图3-b)，涂上粘接剂，用具有补强所必要的可许强度，选择与补强部位表面形态尺寸相同的补强板，尽一次性的接合本专利技术的补强板(19)(参照图3-c)，然后往补强板(19)的表面上，涂上防本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用碳素纤维的土木建筑构造物补强材的制造方法，其特征是在密闭压力容器内，在一定范围的模板框中，按所需补强强度的可许厚度来重叠碳素纤维丝作叠层，并涂刷环氧树脂，然后在其上面铺盖型板，用薄膜罩在模板、碳素纤维层和型板的上部，以此形成密闭成形空间，利用真空泵使薄膜内部的密闭成形空间呈真空状态，通过向密闭压力容器内充入不活性气体，对薄膜外部加压，使密闭压力容器内的压力达到３－１０公斤／平方厘米，同时加热，温度维持１１０－１４０℃，经过４５－１３０分钟，环氧树脂含浸在碳素纤维层中，补强材即可成型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李炳玉，
申请(专利权)人：李炳玉，孙信圆，株式会社汉城补强世界，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]