碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，包括兩塊鋁板、碳纖維板和鋼聯(lián)接件，所述的鋼聯(lián)接件包括上鋼夾板、下鋼夾板、多個壓緊螺栓、多個錨固螺栓和多個注膠孔螺栓，兩塊鋁板分別粘在碳纖維板一端的上表面、下表面，通過錨固螺栓將該端碳纖維板緊固在上鋼夾板、下鋼夾板形成的卡槽中；壓緊螺栓把上鋼夾板、該端碳纖維板和下鋼夾板緊固在一起，通過注膠孔向卡槽內(nèi)注入膠粘劑，使上鋼夾板、粘有鋁板的碳纖維板、上鋼夾板和下鋼夾板粘結(jié)到一起。本發(fā)明將外應(yīng)力均勻地傳遞到碳纖維板上，從而避免機(jī)械壓應(yīng)力直接施加到碳板上，導(dǎo)致碳板受力不均勻、橫向斷裂，錨固失效，從而提高碳纖維板材的聯(lián)接錨固可靠性。
【專利說明】碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維板是ー種新型高強(qiáng)材料，如其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到普通鋼材的7-10倍，而且隨著科技的進(jìn)步，碳纖維板的各項力學(xué)性能仍在提高。在土木工程應(yīng)用領(lǐng)域，碳纖維板常用于混凝土或鋼結(jié)構(gòu)的外粘結(jié)加固，以提高結(jié)構(gòu)的承載力、抗疲勞性能等。對碳纖維板施加一定的預(yù)應(yīng)力，可以更有效地發(fā)揮碳纖維板的高強(qiáng)度，提高碳纖維結(jié)構(gòu)加固的經(jīng)濟(jì)性。但由于碳纖維板模量大、脆性高、橫向剪切強(qiáng)度與橫向抗壓強(qiáng)度低，簡單的夾錨將導(dǎo)致碳纖維板脆斷；另外，碳纖維板具有一定寬度，通過簡單的夾錨，很難實現(xiàn)在碳纖維板上形成均勻分布的張應(yīng)カ。因此，如何可靠地對碳纖維板施加預(yù)應(yīng)カ，充分發(fā)揮碳纖維板的抗拉性能是亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于以上不足之處，本發(fā)明的目的在于提供ー種碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對碳纖維板進(jìn)行機(jī)械錨固聯(lián)接。
[0004]本發(fā)明采用如下技木:ー種碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，包括兩塊鋁板、碳纖維板和鋼聯(lián)接件，所述的鋼聯(lián)接件包括上鋼夾板、下鋼夾板、多個壓緊螺栓、多個錨固螺栓和多個注膠孔螺栓，兩塊鋁板分別粘在碳纖維板一端的上表面、下表面，通過錨固螺栓將該端碳纖維板緊固在上鋼夾板、下鋼夾板形成的卡槽中；壓緊螺栓把上鋼夾板、該端碳纖維板和下鋼夾板緊固在一起，通過注膠孔向卡槽內(nèi)注入膠粘劑，使上鋼夾板、粘有鋁板的碳纖維板、上鋼夾板和下鋼夾板粘結(jié)到一起，防止空氣、水份及其他腐蝕性物質(zhì)的浸入，再通過注膠孔螺栓封堵注膠孔。
[0005]本發(fā)明還具有如下技術(shù)特征:
[0006]所述的膠粘劑固化后體積收縮率小于2% ;固化后與鋁片與碳板的剪切強(qiáng)度均大于 14MPa。
[0007]本發(fā)明是通過相對碳纖維板材具有高韌性的鋁板與碳纖維板間膠粘劑的剪切，將外應(yīng)カ均勻地傳遞到碳纖維板上，從而避免機(jī)械壓應(yīng)力直接施加到碳板上，導(dǎo)致碳板受カ不均勻、橫向斷裂，錨固失效。膠粘劑固化后收縮率低，可以避免在膠粘劑固化過程中產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，從而避免鋁片與碳板的粘結(jié)在長期服役過程中失效，提高碳纖維板材的聯(lián)接錨固可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明粘有鋁板的碳纖維板示意圖；
[0009]圖2是鋼聯(lián)接件示意圖；
[0010]圖3是上鋼夾板板俯視圖；[0011]圖4是上鋼夾板側(cè)視圖；
[0012]圖5是下鋼夾板俯視圖；
[0013]圖6是下鋼夾板側(cè)視圖。
[0014]其中，1、膠粘劑，2、鋁板，3、碳纖維板，4、上鋼夾板，5、錨固螺栓，6、壓緊螺栓，7、注膠孔螺栓，8、碳板通道。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述:
[0016]實施例1
[0017]如圖1-6所示，ー種碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，包括兩塊鋁板2、碳纖維板3和鋼聯(lián)接件，所述的鋼聯(lián)接件包括上鋼夾板4、下鋼夾板、2個壓緊螺栓6、4個錨固螺栓5和4個注膠孔螺栓7，兩塊鋁板2分別粘在碳纖維板3 —端的上表面、下表面，通過錨固螺栓5將該端碳纖維板3緊固在上鋼夾板4、下鋼夾板形成的卡槽中；壓緊螺栓6把上鋼夾板、該端碳纖維板3和下鋼夾板緊固在一起，通過注膠孔7向卡槽內(nèi)注入膠粘齊IJ，使上鋼夾板4、粘有鋁板的碳纖維板3和下鋼夾板粘結(jié)到一起，使兩塊鋁板2、碳纖維板3和鋼聯(lián)接件固化成一體，提高了聯(lián)接可靠度，同時防止空氣、水份和其他腐蝕性物質(zhì)的浸入，提高聯(lián)接的耐久性能，再通過注膠孔螺栓封堵注膠孔。所述的膠粘劑能夠在室溫或高溫固化，但其體積收縮率小于2% ;固化后，與鋁片與碳板的剪切強(qiáng)度均大于lOMPa。
[0018]實施例2
[0019]本發(fā)明的機(jī)理是通過鋁板與碳纖維間的粘結(jié)力，實現(xiàn)將鋼聯(lián)接件的受カ傳遞到碳纖維板，從而避免了對碳板進(jìn)行機(jī)械錨固的困難。
[0020]上、下鋼夾板相合構(gòu)成的卡槽可使碳纖維板端部的鋁板卡在其中，同時通過壓緊螺栓與膠粘劑使碳纖維板材端部與鋼聯(lián)接件形成一體。這樣，通過對鋼聯(lián)接件的錨固、粘結(jié)等方式，實現(xiàn)對碳纖維板材的錨固聯(lián)接，開拓其在預(yù)應(yīng)カ加固等領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0021]碳纖維板與鋁板的粘結(jié):首先將碳纖維板材用400目砂紙進(jìn)行均勻打磨，然后用丙酮將磨屑等清洗干凈，晾干；同樣利用400目砂紙對與碳纖維板相同寬度且不小于2mm等寬的鋁板進(jìn)行打磨，然后用丙酮清洗、晾干；鋁板厚薄均一，其寬度尺寸與碳板寬度一致，根據(jù)碳板厚度不同，招板長度在50mm至200mm。
[0022]膠粘劑(如上?？颠_(dá)化工新材料有限工程生產(chǎn)的3620超強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠)均勻涂覆到鋁板與碳纖維的打磨面上，小心擠壓，將多余膠粘劑擠出，并在一定壓カ下固化。
[0023]將粘有鋁板的碳纖維板材放入鋼連接件上、下鋼夾板中間的夾槽中，通過擰緊壓緊螺栓對鋁板施加預(yù)壓力，再經(jīng)由注膠孔向夾槽中注入結(jié)構(gòu)膠粘劑(如上?？颠_(dá)化工新材料有限工程生產(chǎn)的3620超強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠)。固化后碳纖維片材與鋼聯(lián)接件實現(xiàn)錨固聯(lián)接。
【權(quán)利要求】
1.ー種碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，包括兩塊鋁板、碳纖維板和鋼聯(lián)接件，其特征在干:所述的鋼聯(lián)接件包括上鋼夾板、下鋼夾板、多個壓緊螺栓、多個錨固螺栓和多個注膠孔螺栓，兩塊鋁板分別粘在碳纖維板一端的上表面、下表面，通過錨固螺栓將該端碳纖維板緊固在上鋼夾板、下鋼夾板形成的卡槽中；壓緊螺栓把上鋼夾板、該端碳纖維板和下鋼夾板緊固在一起，通過注膠孔向卡槽內(nèi)注入膠粘劑，使上鋼夾板、粘有鋁板的碳纖維板、上鋼夾板和下鋼夾板粘結(jié)到一起，防止空氣、水份及其他腐蝕性物質(zhì)的浸入，再通過注膠孔螺栓封堵注膠孔。
2.如權(quán)利要求1所述的ー種碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，其特征在于:所述的膠粘劑固化后體積收縮率小于2% ;固化后與鋁片與碳板的剪切強(qiáng)度均大于IOMPa。
【文檔編號】E04C5/12GK103590540SQ201310587173
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】咸貴軍, 苗玉飛, 李惠 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)