專利名稱：一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合纖維材料的成型方法，具體說是建筑行業(yè)中料筋骨架構(gòu)件上 使用的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法。
背景技術(shù)：
在建筑工程中，為了避免結(jié)構(gòu)體在完成后，在外力作用下產(chǎn)生剪力破壞的情況，通 常會在主鋼筋和外圍混凝土之間設(shè)置箍筋，用它來固定主復(fù)合材料筋或其它筋，以增強(qiáng)結(jié) 構(gòu)體的抗剪強(qiáng)度?，F(xiàn)有的箍筋通常使用鋼筋制成，鋼筋制成的箍筋需要在開口的地方焊接 固定，每個結(jié)構(gòu)體上需要多個箍筋連續(xù)疊加。箍筋也可以使用復(fù)合材料制成，包括封箍和扣 箍，到目前為止這些復(fù)合材料箍筋都是以手工制成，而且只是成單圈的復(fù)合材料箍筋，使用 時(shí)需在開口處采用綁定等方式固定。由于現(xiàn)有的箍筋都是單根鋼筋或復(fù)合材料由工人手工圍繞而成，故其尺寸大小難 以把握，且需要耗費(fèi)大量的人力、時(shí)間；鋼筋箍筋的重量很重，操作不方便，而且會增加建筑 整體的重量，加大成本；而且由于每個單圈箍筋上均有焊點(diǎn)或開口，故其收縮應(yīng)力不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種連續(xù)螺旋箍筋的加 工方法，其能夠克服現(xiàn)有單圈箍筋的缺點(diǎn)。技術(shù)方案一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，它包括如下步驟(1)浸膠將復(fù)合纖維材料均勻分布，采用拉擠工藝將復(fù)合纖維材料在樹脂中浸 漬；(2)預(yù)成型浸過膠的復(fù)合纖維材料首先通過分線板分為若干根纖維束，其中一 部分纖維束通過中心成型管成型為內(nèi)芯，在內(nèi)芯外再覆蓋剩余的浸過樹脂的纖維束得得到 復(fù)合纖維材料毛坯，然后在復(fù)合纖維毛坯的外表面纏繞纏繞纖維或纏繞繩；(3)半固化烘干將步驟(2)的纏繞過纖維筋的復(fù)合纖維材料毛坯通過80 100°C烘箱進(jìn)行半固化烘干，3 10分鐘，形成半固化的復(fù)合纖維材料箍筋毛坯；(4)螺旋箍筋成型；將半固化的復(fù)合纖維材料箍筋毛坯的一端固定在模具模芯柱 體上，將復(fù)合纖維材料箍筋胚體的另一端螺旋纏繞于模具模芯表面，纏繞完之后，將該端固 定在模具上；模具芯柱體的尺寸、形狀與需制作的箍筋的尺寸、形狀適配；(5)定型烘干；將固定好的螺旋箍筋及模具放入烘箱中進(jìn)行烘烤，200 250°C下， 烘烤10 20分鐘；(6)切割包裝根據(jù)需求長度、圈數(shù)進(jìn)行切割、包裝即可。其中，步驟(1)中所述的復(fù)合纖維材料為拉擠型玄武巖纖維或拉擠型玻璃纖維； 優(yōu)選的步驟(1)的樹脂重量在樹脂與復(fù)合纖維材料重量之和中的比例不大于25% ；步驟 (1)中所述的樹脂為通用型不飽和樹脂、乙烯基或拉擠型環(huán)氧樹脂。乙烯基為帝斯曼公司生 產(chǎn)，型號為DSM-430。
其中，步驟(2)中，所述的纖維筋為為玄武巖纖維或玻璃纖維；步驟(2)中，纖維筋 在纖維束表面呈螺旋狀纏繞；步驟(2)中，所述的纖維筋勒進(jìn)復(fù)合纖維材料表面的樹脂內(nèi) 至少Imm以上；步驟(2)中，所述的中心成型管為一內(nèi)部為空心圓柱體的管狀體，管狀體的 壁厚不小于5mm。 其中，在步驟(3)的半固化烘干之后，在半固化螺旋筋胚體上噴涂石英砂顆粒；所 述的石英砂為40目 70目。有益效果(1)本發(fā)明將大量使用的復(fù)合材料箍筋實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)，提高了生 產(chǎn)效率，減輕了生產(chǎn)工人的勞動力強(qiáng)度，減少了原料的損耗和作業(yè)場地，節(jié)能效果明顯；而 且它加工出的復(fù)合材料箍筋形狀與尺寸能保持規(guī)整一致，增加了復(fù)合材料箍筋的強(qiáng)度，方 便包裝和運(yùn)輸。(2)本發(fā)明的連續(xù)的多圈連續(xù)的封閉式復(fù)合材料箍筋，用連續(xù)螺旋復(fù)合材料箍筋 替代單圈的復(fù)合材料箍筋，在同樣的構(gòu)件中，不僅省材料，省工時(shí)，耐腐蝕，而且在等截面等 間距的情況下，還可以提高梁或柱的承載能力；復(fù)合材料箍筋抗拉強(qiáng)度是鋼筋的3倍，而重 量僅是鋼筋的四分之一，具有無磁性、耐水、抗凍、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。(3)采用本發(fā)明的纖維復(fù)合材料螺旋箍筋成型工藝，可以克服傳統(tǒng)復(fù)合材料筋材 固化定型后很難彎曲成不同形狀箍筋的缺陷，可以使得復(fù)合材料筋棒按照人們的需要隨意 變換形狀、制成螺旋狀箍筋；并且螺旋狀箍筋產(chǎn)品的表面干凈，不會發(fā)粘，使用方便。(4)本發(fā)明的連續(xù)螺旋箍筋的成型方法加工成的多圈連續(xù)的封閉式的復(fù)合材料箍 筋，與混凝土粘結(jié)性能強(qiáng)高、耐高溫螺旋狀箍筋，可以在不超過200°C的高溫下正常工作。


圖示為本發(fā)明的成型工藝示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。制造直徑20mm、重量為570g的玻璃纖維螺旋箍筋，其中玻璃纖維含量為427. 5g， 占總重量的75%，樹脂含量為25%，為142. 5g。(1)浸膠取89根4800tex的拉擠型玻璃纖維紗，將玻璃纖維紗按照其長度方向 理順置于紗架1上；將玻璃纖維材紗從紗架1上引出，采用拉擠工藝將所有的玻璃纖維紗整 理成一大束，然后在樹脂粘合劑槽2中浸漬。所用的樹脂為環(huán)氧樹脂，由巴陵石油化工有限 責(zé)任公司生產(chǎn)的型號為128，調(diào)配時(shí)使用該公司提供的固化劑和促進(jìn)劑，用量分別為環(huán)氧樹 脂總重量的5%。如果需要在煤礦等要求阻燃、無煙環(huán)境中使用，則可以在玻璃纖維材料表面浸 漬通用型不飽和樹脂，該通用型不飽和樹脂可由常州天馬集團(tuán)有限公司生產(chǎn)，型號為 TM-107M，所用的環(huán)氧樹脂先加環(huán)氧樹脂總重量70%的固化劑調(diào)配，然后再加環(huán)氧樹脂總重 量0. 3%的促進(jìn)劑，所述的固化劑和促進(jìn)劑從江陰市前進(jìn)化工廠購得，型號為TBPB加ΒΡ0。 這樣制成的復(fù)合纖維材料螺旋箍筋即具有耐高溫、阻燃、無煙特性。(2)預(yù)成型浸過膠的玻璃纖維紗分為兩部分其中一部分通過中心成型管3后成 為比較緊密的纖維束內(nèi)芯，不易使用纏繞線扎緊；所以將另外一部分浸過樹脂的玻璃纖維紗包覆在內(nèi)芯的外表面，由于這些纖維沒有經(jīng)過中成型管3，表面的樹脂比較松軟，容易扎 螺紋。其中通過中心成型管3的纖維紗數(shù)量占纖維總量的50 80%，根據(jù)纏繞線需要纏繞 進(jìn)的深度選擇。實(shí)施例中，其中20玻璃纖維根經(jīng)過分線板；另外69根玻璃纖維通過中心成型管3 預(yù)成型為內(nèi)芯，在內(nèi)芯外再覆蓋剩余的20根浸過膠的玻璃纖維，成為一扭力狀態(tài)下的含浸 漬纖維，得到一穩(wěn)定尺寸的玻璃纖維毛坯。分線板4為一個圓形的多孔板，多孔板上設(shè)有若干圓形瓷眼，可以刮掉玻璃纖維 表面多余的樹脂，并使剩余的樹脂在玻璃纖維表面分布更加均勻。中心成型管3為一中空的管狀體，所述的中心成型管3的內(nèi)徑直徑略大于通過的 玻璃纖維直徑的總和的1 3mm，本實(shí)施例中通過中心成型管3的69根玻璃纖維束的直徑 總和為12mm，故選取的中心成型管3的內(nèi)徑為14mm即可。然后在玻璃纖維毛坯的外表面纏繞扎緊線，扎緊線選取1200tex或2400tex拉擠 型玻璃纖維，所述的玻璃纖維有兩根，兩根之間的間距為10mm，玻璃纖維勒進(jìn)玻璃纖維毛坯 表面的樹脂內(nèi)約1mm，以增加螺旋箍筋與混凝土之間的粘結(jié)力。玻璃纖維在玻璃纖維毛坯表 面呈螺旋狀纏繞。(3)半固化烘干步驟(2)的纏繞過扎緊線的玻璃纖維毛坯進(jìn)入100°C烘箱5進(jìn)行 半固化烘干，玻璃纖維毛坯從進(jìn)入烘箱5到完全出烘箱5約3 10分鐘，進(jìn)而形成半固化 的玻璃纖維箍筋毛坯。為了使最后的玻璃纖維螺旋箍筋在使用中，與混凝土有更大的粘結(jié)力，在半固化 的玻璃纖維箍筋胚體的表面噴涂石英砂顆粒，石英砂為50目。噴涂石英砂顆粒采用鼓風(fēng)裝 置6，使噴涂的石英砂顆粒更加均勻。(4)螺旋箍筋成型將半固化的玻璃纖維箍毛坯的一個端頭先折彎，折彎端頭牽 引到模具模芯7柱體上，模具模芯7旋轉(zhuǎn)并同時(shí)在牽引力的作用下不斷前進(jìn)，從而玻璃纖維 箍毛坯不斷螺旋卷繞在模具摸芯7柱體上。玻璃纖維箍毛坯在模具模芯7上在前進(jìn)的同時(shí)，被螺旋纏繞成與模具模芯7形狀 適配的螺旋箍筋毛坯，例如圓形或多邊形的玻璃纖維螺旋箍筋，實(shí)施例中的玻璃纖維筋毛 坯的直徑為20mm，模具模芯前進(jìn)的速度是1. 5m/分鐘。所述模具模芯7的前進(jìn)速度與玻璃 纖維筋毛坯的直徑相關(guān)，若直徑較大，則前進(jìn)速度較慢；若直徑較小，則前進(jìn)速度較快；一 般為l_2m/分種。當(dāng)纏繞成螺旋狀的玻璃材料圓形或多邊形箍筋被送到模芯后半段時(shí)，由于圓形或 多邊型模具模芯7側(cè)放15°C，迫使各圈箍筋密集排列，而模具模芯7繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，推出玻璃纖 維螺旋箍筋產(chǎn)生巨大的螺旋推力和擠壓力，迫使箍筋圈逐漸地向前滑出，然后在烘干爐8 中。(5)定型烘干將上述螺旋纏繞而成的玻璃纖維箍筋毛坯再經(jīng)過烘干箱8，在 2000C -250°C的溫度下烘干，使半固化狀的螺旋箍筋進(jìn)行固化定型，使玻璃纖維螺旋箍筋毛 坯形成螺旋狀的連續(xù)的玻璃纖維螺旋箍筋圈體。(6)切割包裝將步驟(5)的玻璃纖維螺旋箍筋圈體從模具模芯中引出，同時(shí)按照 需要切割成一定的圈數(shù)，使其形成圓形或多邊形的玻璃纖維螺旋狀箍筋產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，它包括如下步驟(1)浸膠將復(fù)合纖維材料均勻分布，采用拉擠工藝將復(fù)合纖維材料在樹脂中浸漬；(2)預(yù)成型浸過膠的復(fù)合纖維材料首先通過分線板分為若干根纖維束，其中一部分纖維束通過中心成型管成型為內(nèi)芯，在內(nèi)芯外再覆蓋剩余的浸過樹脂的纖維束得得到復(fù)合纖維材料毛坯，然后在復(fù)合纖維毛坯的外表面纏繞纏繞纖維或纏繞繩；(3)半固化烘干將步驟(2)的纏繞過纖維筋的復(fù)合纖維材料毛坯通過80～100℃烘箱進(jìn)行半固化烘干，3～10分鐘，形成半固化的復(fù)合纖維材料箍筋毛坯；(4)螺旋箍筋成型；將半固化的復(fù)合纖維材料箍筋毛坯的一端固定在模具模芯柱體上，將復(fù)合纖維材料箍筋胚體的另一端螺旋纏繞于模具模芯表面，纏繞完之后，將該端固定在模具上；模具芯柱體的尺寸、形狀與需制作的箍筋的尺寸、形狀適配；(5)定型烘干；將固定好的螺旋箍筋及模具放入烘箱中進(jìn)行烘烤，200～250℃下，烘烤10～20分鐘；(6)切割包裝根據(jù)需求長度、圈數(shù)進(jìn)行切割、包裝即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，步驟 (1)中所述的復(fù)合纖維材料為玄武巖纖維或玻璃纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，步驟 (1)的樹脂重量在樹脂與復(fù)合纖維材料重量之和中的比例不大于25%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，步驟(1)中所述的樹脂為通用型不飽和樹脂、乙烯基或拉擠型環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的纖維筋為為玄武巖纖維或玻璃纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，步驟 (2)中，纖維筋在纖維束表面呈螺旋狀纏繞。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，步驟 (2)中，所述的纖維筋勒進(jìn)復(fù)合纖維材料表面的樹脂內(nèi)至少Imm以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，步驟 (2)中，所述的中心成型管為一內(nèi)部為空心圓柱體的管狀體，管狀體的壁厚不小于5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，在步 驟(3)的半固化烘干之后，在半固化螺旋筋胚體上噴涂石英砂顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，其特征在于，所述 的石英砂為40目 70目。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合纖維材料螺旋箍筋的加工方法，它包括如下步驟浸膠，預(yù)成型，半固化烘干，螺旋箍筋成型，定型烘干，切割包裝。本發(fā)明的連續(xù)的多圈連續(xù)的封閉式復(fù)合材料箍筋，用連續(xù)螺旋復(fù)合材料箍筋替代單圈的復(fù)合材料箍筋，在同樣的構(gòu)件中，不僅省材料，省工時(shí)，耐腐蝕，而且在等截面等間距的情況下，還可以提高梁或柱的承載能力；復(fù)合材料箍筋抗拉強(qiáng)度是鋼筋的3倍，而重量僅是鋼筋的四分之一，具有無磁性、耐水、抗凍、耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；采用本發(fā)明的纖維復(fù)合材料螺旋箍筋成型工藝，可以克服傳統(tǒng)復(fù)合材料筋材固化定型后很難彎曲成不同形狀箍筋的缺陷，可以使得復(fù)合材料筋棒按照人們的需要隨意變換形狀、制成螺旋狀箍筋。
文檔編號B29C53/58GK101817227SQ201010168830
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者沈鋒, 陸勇 申請人:南京鋒暉復(fù)合材料有限公司