一种无机纤维筋及成型工艺的制作方法

1.本发明涉及土木工程技术领域，特别涉及一种无机纤维筋及成型工艺。

背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，我国各个领域都取得了较大的进展，其中建筑业发展尤为明显，现已形成了大量的建筑。大量的建筑物如桥梁、涵洞、隧道结构等层出不穷，其中钢筋混凝土结构占绝对比例，但由于自身结构腐蚀、人为损害以及自然灾害等原因，导致建筑物结构存在很多安全隐患，使其使用寿命降低。目前为止延长建筑物使用寿命的方法中，最为常见及有效的方法就是对建筑物进行技术加固。对混凝土结构的加固技术发展到现在已相当成熟，各个加固技术都有其自身的特点，其中钢绞线绕丝加固法是最常用的一种，通过预应力钢绞线绕丝加固混凝土结构，加固后的结构使用空间几乎不变，其构件斜裂缝的发展可以得到有效控制，箍筋的屈服时间可以得到延缓，达到提升梁抗剪能力的目的。
3.钢绞线锈蚀是加固结构使用过程中比较普遍的耐久性问题，近些年来因钢绞线锈蚀引起的结构破坏也屡屡发生，对国家和社会都造成了巨大的经济损失。钢绞线锈蚀原因主要可概括为：(1)锚固区防护不当引起腐蚀介质进入套管以及油脂不饱和产生钢绞线较大范围的锈蚀；(2)聚乙烯套管在运输和施工过程中不慎破损，引起钢绞线锈蚀。因此为进一步加固混凝土结构，提高混凝土在恶劣环境下的耐久性，需解决钢绞线易锈蚀的问题。

技术实现要素：

4.为解决上述技术问题中的至少之一，本发明提供一种无机纤维筋及成型工艺，所采用的技术方案如下。
5.本发明所提供的成型工艺制作无机纤维筋，所述成型工艺的制作流程包括如下流程：原料经高温熔融后高速拉伸，制成细长连续的纤维丝；将多股纤维丝绞合集束、浸制，挤压、矫正拉拔成型，去除多余材料并表面处理，制成无机纤维筋。
6.本发明所提供的无机纤维筋包括外保护层、防腐填充层和至少一个芯材，所述防腐填充层设置在所述芯材与所述外保护层之间的空隙，所述芯材包括纤维筋绞丝、内加涂层、防水涂层和内保护层，所述内加涂层设置在所述纤维筋绞丝的表面，所述内加涂层采用具有粘结性和耐磨性的材料；所述防水涂层设置在所述内加涂层的表面；所述内保护层设置在所述内加涂层的表面；其中，所述外保护层采用与混凝土无粘结的材料。
7.本发明的某些实施例中，所述纤维筋绞丝的材质包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的至少一种。
8.本发明的某些实施例中，所述芯材中所述纤维筋绞丝的数量设置为1至19个。
9.本发明的某些实施例中，所述芯材断面的直径为1至10mm。
10.本发明的某些实施例中，所述内加涂层包括环氧树脂涂层。
11.本发明的某些实施例中，所述环氧树脂涂层固化时间为1至7天。
12.本发明的某些实施例中，所述防水涂层包括中性透明硅酮玻璃密封涂层、环氧树
脂涂层、聚氨酯涂层中的至少一种。
13.本发明的某些实施例中，所述内保护层的材质为聚氯乙烯，所述外保护层的材质为聚氯乙烯。
14.本发明的某些实施例中，所述防腐填充层的材质采用油脂类材料。
15.本发明的实施例至少具有以下有益效果：无机纤维筋表面的外保护层与混凝土之间无粘结，内部的防腐填充层便于筋束受力滑动，芯材具有防水性、耐磨性和粘结性，抗拉强度良好，以无机纤维筋替代钢绞线，具有良好的电绝缘性，能够解决钢绞线易锈蚀的问题。本发明可广泛应用于土木工程技术领域。
附图说明
16.本发明的实施例所描述和/或所附加的方面和优点，结合下面附图将变得明显和容易理解。应说明的是，下面附图所体现的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
17.图1为无机纤维筋的断面结构示意图。
18.附图标记：
19.101、外保护层；102、防腐填充层；
20.200、芯材；201、纤维筋绞丝；202、内加涂层；203、防水涂层；204、内保护层。
具体实施方式
21.下面结合图1详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.本发明涉及一种无机纤维筋，以无机纤维筋替代钢绞线，具有无粘结预应力的优点，无机纤维筋的材料具有良好的电绝缘性，能够解决钢绞线易锈蚀的问题，不易发生锈蚀膨胀，提供更高的拉伸强度，且无机纤维筋的相对密度小、质量轻，运输成本较低，方便加固操作，在混凝土结构加固方面具有很大的应用潜力。
25.无机纤维筋包括外保护层101、防腐填充层102和至少一个芯材200，外保护层101作为无机纤维筋的表层，防腐填充层102设置在芯材200与外保护层101之间的空隙，防腐填充层102便于筋束受力滑动，减少无机纤维筋在穿插或缠绕时的磨损。
26.具体地，芯材200包括纤维筋绞丝201、内加涂层202、防水涂层203和内保护层204，内加涂层202设置在纤维筋绞丝201的表面，防水涂层203设置在内加涂层202的表面，内保护层204设置在内加涂层202的表面。
27.进一步地，内加涂层202采用具有粘结性和耐磨性的材料，增强芯材200内部结构的粘接强度和耐磨性能。具体地，内保护层204的材质为聚氯乙烯。
28.进一步地，外保护层101采用与混凝土无粘结的材料，减少无机纤维筋与混凝土的摩擦。具体地，外保护层101的材质为聚氯乙烯。
29.作为一种实施方式，纤维筋绞丝201设置为至少一个。具体地，芯材200中的纤维筋绞丝201数量设置为1至19个。进一步地，芯材200断面的直径为1至10mm。
30.作为一种实施方式，纤维筋绞丝201的材质包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的至少一种。
31.作为一种实施方式，内加涂层202包括环氧树脂涂层。进一步地，环氧树脂涂层固化时间为1至7天。一些示例中，环氧树脂涂层的固化时间设置为3天。
32.作为一种实施方式，防水涂层203包括中性透明硅酮玻璃密封涂层、环氧树脂涂层、聚氨酯涂层中的至少一种。
33.作为一种实施方式，防腐填充层102的材质采用油脂类材料，具体地，防腐填充层102采用甘油。
34.本发明涉及一种成型工艺，成型工艺制作无机纤维筋，所制成的无机纤维筋抗拉强度高，方便切割，不易发生锈蚀，绝缘性良好。
35.成型工艺的制作流程包括如下步骤：原料经高温熔融后高速拉伸，制成细长连续的纤维丝；将多股纤维丝绞合集束、浸制，挤压、矫正拉拔成型，去除多余材料并表面处理，制成无机纤维筋。
36.具体地，高温熔融后的原料通过细孔的漏板进行高速拉伸。
37.可以理解的是，浸制过程中，利用各类树脂类胶合材料浸制。
38.在本说明书的描述中，若出现参考术语“一个实施例”、“一些实例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
40.本发明的描述中，专利名称若出现“、”，表示“和”的关系，而不是“或”的关系。例如专利名称为“一种a、b”，说明本发明所要求保护的内容为：主题名称为a的技术方案和主题名称为b的技术方案。

技术特征：

1.一种无机纤维筋，其特征在于：包括外保护层(101)、防腐填充层(102)和至少一个芯材(200)，所述防腐填充层(102)设置在所述芯材(200)与所述外保护层(101)之间的空隙，所述芯材(200)包括纤维筋绞丝(201)；内加涂层(202)，所述内加涂层(202)设置在所述纤维筋绞丝(201)的表面，所述内加涂层(202)采用具有粘结性和耐磨性的材料；防水涂层(203)，所述防水涂层(203)设置在所述内加涂层(202)的表面；内保护层(204)，所述内保护层(204)设置在所述内加涂层(202)的表面；其中，所述外保护层(101)采用与混凝土无粘结的材料。2.根据权利要求1所述的无机纤维筋，其特征在于：所述纤维筋绞丝(201)的材质包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维中的至少一种。3.根据权利要求1所述的无机纤维筋，其特征在于：所述芯材(200)中所述纤维筋绞丝(201)的数量设置为1至19个。4.根据权利要求1所述的无机纤维筋，其特征在于：所述芯材(200)断面的直径为1至10mm。5.根据权利要求1所述的无机纤维筋，其特征在于：所述内加涂层(202)包括环氧树脂涂层。6.根据权利要求5所述的无机纤维筋，其特征在于：所述环氧树脂涂层固化时间为1至7天。7.根据权利要求1所述的无机纤维筋，其特征在于：所述防水涂层(203)包括中性透明硅酮玻璃密封涂层、环氧树脂涂层、聚氨酯涂层中的至少一种。8.根据权利要求1所述的无机纤维筋，其特征在于：所述内保护层(204)的材质为聚氯乙烯，所述外保护层(101)的材质为聚氯乙烯。9.根据权利要求1所述的无机纤维筋，其特征在于：所述防腐填充层(102)的材质采用油脂类材料。10.一种成型工艺，其特征在于：所述成型工艺制作如权利要求1至9任一项所述的无机纤维筋，所述成型工艺的制作流程包括原料经高温熔融后高速拉伸，制成细长连续的纤维丝；将多股纤维丝绞合集束、浸制，挤压、矫正拉拔成型，去除多余材料并表面处理，制成无机纤维筋。

技术总结

本发明公开了一种无机纤维筋及成型工艺，无机纤维筋包括外保护层、防腐填充层和至少一个芯材，防腐填充层设置在芯材与外保护层之间的空隙，芯材包括纤维筋绞丝、内加涂层、防水涂层和内保护层，内加涂层设置在纤维筋绞丝的表面，内加涂层采用具有粘结性和耐磨性的材料；防水涂层设置在内加涂层的表面；内保护层设置在内加涂层的表面；外保护层采用与混凝土无粘结的材料。无机纤维筋表面的外保护层与混凝土之间无粘结，内部的防腐填充层便于筋束受力滑动，芯材具有防水性、耐磨性和粘结性，抗拉强度良好，以无机纤维筋替代钢绞线，具有良好的电绝缘性，能够解决钢绞线易锈蚀的问题。本发明可广泛应用于土木工程技术领域。可广泛应用于土木工程技术领域。可广泛应用于土木工程技术领域。