專利名稱：一種端勾型鋼纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于建筑工程材料，具體涉及一種混凝土用端勾型鋼纖維及其制備方法。
技術(shù)背景 混凝土作為一種重要的土木工程材料，正朝著高性能、高耐久性的方向發(fā)展，隨著混凝土抗壓強度的提高，其固有的脆性大、抵抗變形能力差的缺陷也日益顯著，而將鋼纖維摻入混凝土中可大幅提高混凝土的抗折強度、彎曲韌性，從而提高混凝土的耐久性和延長結(jié)構(gòu)使用壽命。目前常用的鋼纖維按材質(zhì)分為冷軋鋼帶與冷拉鋼絲，冷軋鋼帶制成的剪切型鋼纖維用于低要求的混凝土中，冷拉鋼絲鋼纖維一般為壓痕型、弓型及端勾型，存在品種少、加工困難等缺陷。中國專利ZL02266658. 3公開了一種弓型鋼絲切斷鋼纖維，它采用改變軸線形狀的方式，對鋼纖維的兩端進行彎曲，但整根鋼纖維基本在同一平面內(nèi)，粘結(jié)錨固作用有限。中國專利ZL200820106054. 6公開了一種雙向錨固型鋼纖維，它采用變截面的方式，主要依靠摩擦阻力來阻止纖維與混凝土的脫粘，粘結(jié)力小。中國專利ZL0223283. I公開了一種端勾型鋼絲切斷鋼纖維，它采用兩端翹起且與中間部份不在同一平面上的方式，但兩端翹起的部份是平直段，未充分發(fā)揮錨固作用。中國專利申請200710103612. 3公開了一種具有多錨固點的鋼纖維，它采用不在同一平面的多點錨固方式，但錨固點需經(jīng)過冷軋，加工困難，生產(chǎn)效率低且成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種新的端勾型鋼纖維，其與混凝土的粘接強度與錨固力明顯提高，可顯著改善混凝土的韌性，達到提升混凝土的綜合性能的目的。本實用新型所述端勾型鋼纖維的中間部份為平直段，平直段的兩端彎折形成傾斜的第一線段，第一線段的底端彎曲成圓弧段，圓弧段尾部的再彎折成與平直段平行的第二線段。本實用新型所述端勾型鋼纖維的直徑為0. 35 0. 9mm,公稱長度為25 50mm，且長徑比為40 90。上述平直段與第一線段的夾角為120° 135°，在此角度范圍內(nèi)鋼纖維與混凝土基體的粘結(jié)強度較大。如果平直段的長度過短，不能起到兩端錨固的作用，且在混凝土攪拌過程中易結(jié)團造成缺陷，因此平直段的長度>鋼纖維總長的2/3，如果圓弧段超過半圓，錨固力過大，混凝土受力過程中，纖維被拉斷而不是拔出， 混凝土韌性的提高幅度有限，因此上述圓弧段是半圓或小于半圓的圓弧，本實用新型的制備方法是將鋼纖維碾壓成主體結(jié)構(gòu)為弓型的形狀，然后在弓型鋼纖維的兩端各彎制出一個彎鉤即圓弧段，將圓弧段尾部的再彎折成與平直段平行的第三線段，成型后再按所要求長度切斷，即制得成品。本實用新型的具有如下有益效果I、本實用新型的在主體部分呈弓型形狀的基礎(chǔ)上增加了兩端的彎鉤即圓弧段，能進一步增強鋼纖維的兩端與混凝土基體的粘結(jié)錨固作用?，F(xiàn)有弓型鋼纖維在端部轉(zhuǎn)折點與混凝土脫粘后就會產(chǎn)生滑移，直至被拔出，而本實用新型在鋼纖維端部增加一個圓弧段后，極大地提高了其與混凝土的握裹力，試驗證明， 單根鋼纖維的最大拔出荷載是同尺度弓型鋼纖維的3. 55倍，粘結(jié)強度也達3倍。具體數(shù)據(jù)見表I。表I端勾型鋼纖維與現(xiàn) 有弓型鋼纖維在砂漿中的粘結(jié)強度對比
最大拉拔荷載拉拔長度粘接強度增長率 NmmMPa
弓型74.840~ 14.875 一 2.68
端勾型 265.94917.4757.92195.52%注以上數(shù)據(jù)均為平均值。2、本實用新型與混凝土有良好的粘結(jié)性能，能夠有效地抑制和減緩混凝土裂縫的形成與發(fā)展，大大提高了混凝土的抗裂性能。3、異型鋼纖維在混凝土的拔出過程也是其變形調(diào)直過程，本實用新型在鋼纖維在端部增加的圓弧段，使得其變形調(diào)直難度增大，纖維拔出的功耗增加，提高了鋼纖維混凝土的韌性。新型端勾型與弓型的對比圖如下4、本實用新型的鋼纖維的混凝土的抗折強度與同尺度弓型鋼纖維混凝土相比，提高約10%。數(shù)據(jù)見圖4(摻加弓型與端勾型鋼纖維的混凝土抗折強度對比表)。5、本實用新型的鋼纖維摻加入混凝土后，因較少的曲折度，分散性能良好，攪拌、 施工過程中無結(jié)團現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的實際應(yīng)用性能。

圖I為本實用新型的示意圖圖1，①為平直段，②為第一線段，③為圓弧段，④為與平直段①平行的第二線段。圖2為單根弓型鋼纖維的拔出功耗的曲線圖。圖3單根端勾型鋼纖維(即本實用新型)的拔出功耗曲線圖圖2和圖3中曲線所包圍的部份表示纖維拔出的功耗，通過對比可發(fā)現(xiàn)新型端勾型鋼纖維的功耗明顯超出弓型鋼纖維，表明本實用新型的增韌效果優(yōu)于弓型鋼纖維。圖4為摻加弓型與端勾型鋼纖維的混凝土抗折強度對比表。
具體實施方式
下面用實施例進一步描述本實用新型，但所述實施例僅用于本實用新型而不是限制本實用新型。實施例I :將直徑為0. 35mm的冷拉碳素結(jié)構(gòu)鋼絲壓制一次成型至新型端勾狀，整體近似梯形，[0033]其中線段①與②的夾角為135°，圓弧段③是呈半圓的圓弧。成型后再切斷成長度為25mm的纖維(其中線段①的長度為17mm)，鋼纖維的長徑比為71。實施例2 將直徑為0. 90mm的冷拉碳素結(jié)構(gòu)鋼絲壓制一次成型至新型端勾狀，整體近似梯形，其中線段①與②的夾角為120°，圓弧段③是呈小于半圓的圓弧。成型后再切斷成長度為50mm的纖維(其中線段①的長度為34mm)，鋼纖維的長徑比為56。實施例3 將直徑為0. 60mm的冷拉碳素結(jié)構(gòu)鋼絲壓制一次成型至新型端勾狀，整體近似梯形，其中線段①與②的夾角為135°，圓弧段③是呈半圓的圓弧。成型后再切斷成長度為 30mm的纖維(其中線段①的長度為20mm)，鋼纖維的長徑比為50。本實用新型的的優(yōu)勢體現(xiàn)在混凝土中的應(yīng)用中，故將上述三種實施例與普通弓型鋼纖維摻入混凝土中，對比其力學(xué)性能的差異。先配制鋼纖維混凝土，20L的試驗配合比如下
權(quán)利要求1.一種端勾型鋼纖維，其特征在于鋼纖維的中間部份為平直段(1)，平直段(I)的兩端彎折形成傾斜的第一線段(2)，第一線段(2)的底端彎曲成圓弧段(3)，圓弧段(3)的尾部再彎折成與平直段(I)平行的第二線段(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端勾型鋼纖維，其特征在于鋼纖維其直徑為0.35 0. 9mm,公稱長度為25 50mm，且長徑比為40 90。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的端勾型鋼纖維，其特征在于平直段(I)與第一線段(2)的夾角為120° 135°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的端勾型鋼纖維，其特征在于平直段(I)的長度>鋼纖維總 長的2/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的端勾型鋼纖維，其特征在于圓弧段(3)是半圓或小于半
圓的圓弧。
專利摘要本實用新型公開了一種端勾型鋼纖維。鋼纖維的中間部份為平直段(1)，平直段(1)的兩端彎折形成傾斜的第一線段(2)，第一線段(2)的底端彎曲成圓弧段(3)，圓弧段(3)的尾部再彎折成與平直段(1)平行的第二線段(4)。本實用新型與弓型鋼纖維相比，顯著增強了其與混凝土的粘結(jié)、錨固性能；混凝土的抗彎折性能明顯提升；又因其較少的曲折度，在攪拌、施工過程中和易性好、無結(jié)團現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的實際應(yīng)用性能。
文檔編號E04C5/06GK202359740SQ20112034494
公開日2012年8月1日 申請日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者劉建忠, 呂進, 繆昌文, 陽知乾 申請人:江蘇博特新材料有限公司, 江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司, 江蘇蘇博特新材料股份有限公司