專利名稱：結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件及利用此構(gòu)件增強(qiáng)制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種適用于增強(qiáng)制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。本發(fā)明還涉及利用此結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成加強(qiáng)制品的方法。
傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和制品受到各種需要增強(qiáng)的破壞和損傷。例如，由地瀝青混凝土材料組成的道路在經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)受到其形式為交通管理色燈下的反映裂縫、車轍、起伏以及“凹坑”的破壞和損傷。地瀝青混凝土道路的這種破壞和損傷需要經(jīng)常作費(fèi)錢和費(fèi)時(shí)的修補(bǔ)。另一類制品、混凝土結(jié)構(gòu)例如柱子、無梁樓板或截面恒定的造型在經(jīng)過一段時(shí)間后或由于地震活動(dòng)而破壞，或是為了改進(jìn)例如拉伸強(qiáng)度這樣的性能而需要加強(qiáng)。曾經(jīng)研究出各種方法，以通過增強(qiáng)初始制品或原有制品來處理這些問題。
對于道路，地瀝青道路是被廣泛采用的，但是它經(jīng)常會(huì)受到各種修補(bǔ)費(fèi)用高的破壞。用地瀝青鋪設(shè)的路面由結(jié)合以“巖石骨料”的地瀝青混合物構(gòu)成。該骨料以用作將道路粘合在一起的基材的地瀝青混合物提高了地瀝青的抗壓強(qiáng)度。地瀝青路要比混凝土路損壞得快，而且其典型的破壞形式為在像紅綠燈這樣的地方出現(xiàn)的“反映裂縫”，瀝青卷曲，由于沿著道路在同一路徑上重復(fù)的車輛來往而使地瀝青出現(xiàn)溝槽以及地瀝青表面的其它開裂。“反映裂縫”是現(xiàn)有的混凝土道路或其它路基的地瀝青加鋪層中的主要問題。反映裂縫是在現(xiàn)有混凝土或地瀝青道路或路基中的裂縫從現(xiàn)有道路向上蔓延并穿過新的地瀝青加鋪層的地方產(chǎn)生的。它需要對還是新的的通路進(jìn)行昂貴的修理并且會(huì)損害新加鋪層的強(qiáng)度。
過去曾經(jīng)嘗試過許多材料，以謀求對地瀝青道路提供加強(qiáng)或使其穩(wěn)定。目前有幾種產(chǎn)品試圖處理反映裂縫問題。一種產(chǎn)品是來自阿默克纖維和織物(Amoco Fabrics and Fibers)公司的稱為Petromat的在混凝土路與地瀝青加鋪層之間的非織加鋪層織物或墊子。Petromat采用了在織物墊中隨意取向的聚丙烯纖維，該織物墊作為一阻擋層放置在路或路基與地瀝青加鋪層之間。在謀求處理反映裂縫的問題時(shí)，聚丙烯沒有抵抗混凝土路膨脹的模量。另外，該墊子的結(jié)構(gòu)緊密，不允許地瀝青或混凝土穿過結(jié)構(gòu)，反而在各個(gè)層之間起著阻擋層的作用。因此，在整個(gè)新加鋪層中，墊子不是作為增強(qiáng)結(jié)構(gòu)而被設(shè)置的。相反地，墊子只起著阻擋層的作用，它在使用時(shí)可以折皺或折疊。還有，在使用Petromat之前，必須找平或填補(bǔ)裂縫。
有些人試圖用塑料的網(wǎng)狀構(gòu)造和紡織品增強(qiáng)道路。有一種產(chǎn)品Glasgrid是一種紡織(紗羅)玻璃纖維織物網(wǎng)格，它被涂以一面具有自粘結(jié)性能的瀝青黑涂層。另一種產(chǎn)品Raupave是一種由高韌性玻璃纖維紗組成的土工用格柵，它被編織成均勻的紗羅網(wǎng)格構(gòu)形。另一種產(chǎn)品Polyfelt PGM-G由以網(wǎng)格狀線放置在非紡織毛氈上的玻璃纖維粗紗組成，該毛氈旨在用作防水層，以尋求阻滯形成反映裂縫。
還企圖采用其它緊密地構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，它們能增強(qiáng)道路，但在正常的鋪設(shè)過程中不允許地瀝青混凝土路材料穿過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。在道路施工中采用這種緊密地構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件曾產(chǎn)生各種困難。這些緊密地構(gòu)成的增強(qiáng)構(gòu)件在新的道路加鋪層與老的道路或路基之間形成一障礙，以限制地瀝青混凝土材料穿入或引入增強(qiáng)構(gòu)件中。這樣會(huì)減少增加構(gòu)件的增強(qiáng)效果并能在正常的鋪設(shè)過程中造成滑動(dòng)或移動(dòng)。
另一類需要增強(qiáng)的制品和結(jié)構(gòu)是混凝土結(jié)構(gòu)和其它磚石類或水泥類材料。這些混凝土材料具有低的拉伸強(qiáng)度，但是有良好的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)例如在橋梁、樓房或其類似物中采用混凝土作為結(jié)構(gòu)件時(shí)，常常利用增強(qiáng)賦予必要的拉伸強(qiáng)度。在新的和現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)如預(yù)制的車道、平板、人行道、管子等中，曾經(jīng)用各種鋼制成型物例如開式鋼筋網(wǎng)、鋼筋和鋼筋網(wǎng)格承擔(dān)增強(qiáng)作用。鋼筋網(wǎng)格曾經(jīng)用于增強(qiáng)諸如活動(dòng)橋的橋面板這樣的混凝土結(jié)構(gòu)。這些鋼筋網(wǎng)格是閉合的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，而且鋼筋網(wǎng)格的每一部分都包括并約束混凝土的矩形或正方形柱。這類網(wǎng)格在將其用作增強(qiáng)材料時(shí)生來就非常無效。
用作增強(qiáng)物的鋼和其它金屬會(huì)受到腐蝕。腐蝕的產(chǎn)物導(dǎo)致鋼柱膨脹，它產(chǎn)生一種能使混凝土結(jié)構(gòu)破裂和損壞的“剝落”作用。混凝土結(jié)構(gòu)的這種破裂和破碎在高濕度地區(qū)和常在道路、車道和人行道上用鹽熔化冰或雪的地區(qū)是嚴(yán)重的。在像佛羅里達(dá)海岸(Florida coast)或Florida Keys這樣的地區(qū)，航道上的橋梁曝露在能引起破壞和減短壽命的海洋空氣中，需要常常重建這些橋梁。中東的混凝土結(jié)構(gòu)采用當(dāng)?shù)氐乃嵝陨白龀傻幕炷?，它也?huì)引起鋼增強(qiáng)物的腐蝕。
為了取代鋼筋混凝土中常用的鋼，曾經(jīng)考慮過許多類型的塑料。在增強(qiáng)中取代鋼的一種嘗試為采用涂有環(huán)氧樹脂的鋼筋。不過，用環(huán)氧樹脂完全涂布鋼是困難的。還有，由于野外苛刻的處理?xiàng)l件，涂有環(huán)氧樹脂的鋼筋表面常常會(huì)裂開。這種裂開導(dǎo)致產(chǎn)生鋼的局部的、逐漸擴(kuò)展的腐蝕，并產(chǎn)生如上所述的同樣問題。
曾經(jīng)在增強(qiáng)的混凝土結(jié)構(gòu)如不允許采用金屬型增強(qiáng)物的醫(yī)院X光室的墻壁和地板中使用玻璃纖維復(fù)合配筋。其使用方法與鋼筋相似。玻璃纖維復(fù)合配筋具有縱向不連續(xù)的形狀，它們用人工做成基體的形狀。然后將混凝土倒在基體結(jié)構(gòu)布置上。
玻璃纖維復(fù)合配筋與鋼筋的相似之處在于其表面受到變形。與鋼人行道格柵相似的玻璃纖維格柵也曾經(jīng)在混凝土中被用作增強(qiáng)物，但是它們的形成實(shí)心壁的結(jié)構(gòu)不允許基體材料自由移動(dòng)。這是由于這樣一個(gè)事實(shí)，即“Z”軸或垂直軸增強(qiáng)物形成實(shí)心壁。
在處理增強(qiáng)的混凝土支承柱或結(jié)構(gòu)時(shí)，曾經(jīng)圍繞著柱子施加圍帶，以起著抱柱帶一樣的作用并防止混凝土膨脹和破碎。混凝土不是韌性材料，因此，這種增強(qiáng)只用于柱的外部。一種包圍方式包括繞柱子纏繞以浸漬有液態(tài)熱固性樹脂的織物。這種纏繞形成的典型結(jié)構(gòu)沿柱子的周向有玻璃纖維，沿柱子的長度方向有玻璃和凱弗拉(Kevlar)纖維。另一種方法采用了碳纖維單向(周向)浸漬帶或絲束，它們被設(shè)計(jì)成在張力下纏繞在受損的柱子上。所得到的復(fù)合物用外熱源就地固化。在這些方法中，增強(qiáng)包裹中所用的材料主要是在未固化的狀態(tài)下施加在混凝土柱子上的，雖然也可以用處于“半固化”狀態(tài)即固化成B階的預(yù)浸基材。當(dāng)采用紡織物時(shí)，可在使用碳纖維或玻璃纖維時(shí)發(fā)生“扭結(jié)”，這是因?yàn)?，編織工藝在編織好的濕的薄片制品或編織好的預(yù)浸物中都會(huì)引發(fā)固有的“扭結(jié)”，這導(dǎo)致包圍在柱子上的纖維不完全是直的。
增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)和柱子的另一方法為將鋼板焊接在混凝土柱子周圍，以支持混凝土壁。這種鋼板也會(huì)受到腐蝕和由被支持的柱子的損壞引起的松動(dòng)。這種方法只是一種外部增強(qiáng)并且缺少可接受的美學(xué)外觀，這就使之不能令人滿意。
一種增強(qiáng)混凝土混合料的方法曾經(jīng)使用了短的(1/4″至1″)鋼、尼龍或聚丙烯纖維。通常不采用裸的“E型”玻璃纖維，因?yàn)椴ＡЮw維在硅酸鹽水泥中容易受到堿腐蝕。
因此，需要有一種適于增強(qiáng)各種制品的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。例如，需要有一種用于地瀝青混凝土道路的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件。此外，還不斷需要有一種用于混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件，它可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)作用或改進(jìn)了混凝土結(jié)構(gòu)的材料性能，而且不會(huì)受到腐蝕或破壞。還需要有一種利用這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件增強(qiáng)制品的方法。
本發(fā)明的一個(gè)目的為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的一個(gè)更具體的目的是提供一種適于有效地增強(qiáng)各種不同的制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。本發(fā)明的另一目的為提供用于使用適于增強(qiáng)制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法和用于有效地生產(chǎn)該結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法。
通過提供如此處所說的適于增強(qiáng)制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和利用該結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法，可以達(dá)到本發(fā)明的上述和其它目的及優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，它包括彼此基本上成直角放置的一組經(jīng)向絲束和一組緯向絲束，每根絲束包括至少一根連續(xù)的單絲，每一組絲束中的至少某些絲束互相隔開，從而限定出一開式結(jié)構(gòu)，而且該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)基本上全部地浸漬以可熱固的B階樹脂，以便使各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持成能使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)適應(yīng)欲被增強(qiáng)的制品的形狀的半軟狀態(tài)。這樣，利用處于半軟狀態(tài)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，構(gòu)件就可以與欲被增強(qiáng)的制品的形狀相適應(yīng)。樹脂可以通過加熱至預(yù)定的溫度而在現(xiàn)場被固化在制品中，以形成硬的復(fù)合材料。因此，可用其中的固化構(gòu)件增強(qiáng)制品。
絲束組最好是非交織的，而且在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)向絲束組和緯向絲束組基本是直線形的，以使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大體上是平直的。在另一實(shí)施例中，經(jīng)向絲束組被加工成有交替的突脊和溝槽的起伏狀，而其中的緯向絲束組則大致為直線形，從而使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)有一三維構(gòu)形。
本發(fā)明的又一實(shí)施例包括一種具有如上所述結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，但是基本上全部地浸漬以充分固化的熱固性樹脂，以便在其交叉點(diǎn)使絲束互鎖并將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持成較硬的狀態(tài)。此實(shí)施例特別適合在增強(qiáng)用硅酸鹽水泥混凝土做的制品時(shí)使用。
本發(fā)明的又一實(shí)施例包括一三維結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件，它包括一如上所述的與一如上所述的大體平直的開式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)聯(lián)合使用的三維粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，而且大體平直的開式網(wǎng)形結(jié)構(gòu)被放置成與三維網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的一個(gè)平面共同擴(kuò)張。本發(fā)明的一個(gè)特殊的實(shí)施例包括這個(gè)如前所述的基本上全部浸漬以可熱固的B階樹脂、以便使各絲束在其交叉點(diǎn)互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持半剛性的三維構(gòu)形的三維結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件。本發(fā)明的另一特殊的實(shí)施例包括這個(gè)浸漬以充分固化的熱固性樹脂、以便使各絲束在其交叉點(diǎn)互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在比較硬的狀態(tài)下的三維結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件。
本發(fā)明的另一實(shí)施例包括一種在結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)一制品的方法，它包括下列步驟提供一如上所述的粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被基本上全部地浸漬以可熱固的B階樹脂，以使各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在允許網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與被增強(qiáng)的制品形狀一致的半軟狀態(tài)；將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)放在制品上；然后對網(wǎng)形結(jié)構(gòu)加熱，以便使樹脂固化并將樹脂變成固化的復(fù)合材料，從而使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)硬化并增強(qiáng)制品。
本發(fā)明的又一實(shí)施例包括一種制造由地瀝青混凝土材料組成的增強(qiáng)道路的方法，它包括下列步驟準(zhǔn)備用于道路的地基；提供一如上所述的粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，該制品被基本上全部地浸漬以可熱固的B階樹脂，以便使各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持半軟的狀態(tài)。然后將被加熱至預(yù)定溫度的地瀝青混凝土放在地基上，而且網(wǎng)形結(jié)構(gòu)埋入其中，以致使地瀝青混凝土的熱量起著就地固化樹脂并將其轉(zhuǎn)變成固化的復(fù)合材料的作用，從而使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)硬化并增強(qiáng)地瀝青混凝土。
本發(fā)明的再一實(shí)施例涉及一種生產(chǎn)所述類型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的有效方法，它包括以下步驟沿一行走路徑推進(jìn)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，同時(shí)又(1)將前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)浸入可熱固的并能被加熱而固化成B階的液態(tài)樹脂中，(2)導(dǎo)向涂有樹脂的前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，使之經(jīng)過一輥隙，由此擠落多余的樹脂，使樹脂滲入絲束中，并將絲束組的交叉點(diǎn)牢固地壓在一起，以及之后(3)將前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)加熱至一足以使樹脂固化至B階但又不充分熱固化的程度。
此后，可以將得到的具有B階樹脂的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)形成用于供貨的包裝，例如貨卷，使之可以被方便地運(yùn)送至施工場所。在施工現(xiàn)場，從供貨包裝中取出網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，使之形狀相符地放在制品上，然后對其進(jìn)行加熱，以便使樹脂固化并將樹脂轉(zhuǎn)變成固化的復(fù)合材料，從而使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)硬化并增強(qiáng)制品。當(dāng)用網(wǎng)形結(jié)構(gòu)增強(qiáng)以熱的狀態(tài)施加在路基上的地瀝青混凝土?xí)r，地瀝青混凝土的熱如上所述地起著固化樹脂的作用。
附圖的簡要說明

圖1是利用體現(xiàn)本發(fā)明的粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)制造由地瀝青混凝土材料組成的地瀝青路或增強(qiáng)道路的方法的示意環(huán)境圖。
圖2是包括本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件的透視圖。
圖3是適于增強(qiáng)包括本發(fā)明另一實(shí)施例的制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的透視圖。
圖4是適于增強(qiáng)包括本發(fā)明另一實(shí)施例的制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的透視圖。
圖5是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖，它適合于與金屬或玻璃纖維配筋一起使用。
圖6是制造按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法的示意說明圖；以及圖7是制造圖3所示實(shí)施例的方法的示意說明圖。
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。本發(fā)明并不打算被局限于所描述的實(shí)施例；反之，所包括的詳細(xì)描述使本領(lǐng)域中的技術(shù)人員能制造和使用本發(fā)明。
在圖2中，示出了用于增強(qiáng)一制品的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件，它體現(xiàn)了本發(fā)明并包括一網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10，該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10包括彼此大致成直角地放置的一組經(jīng)向絲束12和一組緯向絲束14。每個(gè)絲束包括多根由例如玻璃、碳、阿拉邁德(aramid)或尼龍組成的連續(xù)單絲，最優(yōu)選的是玻璃單絲。E型玻璃是特別合適的。
將經(jīng)向絲束組12分成多個(gè)群13，在所示實(shí)施例中每群包含有兩個(gè)鄰接的絲束。緯向絲束組14被分成多個(gè)群15，在所示實(shí)施例中每群包含有四個(gè)鄰接的絲束。每組絲束的群彼此隔開，從而限定了一開式結(jié)構(gòu)。還有，應(yīng)當(dāng)注意到，在所示實(shí)施例中，每群經(jīng)向絲束13的一個(gè)絲束位于緯向絲束組的一側(cè)，而每群經(jīng)向絲束13的另一絲束則位于緯向絲束的另一側(cè)。這樣，絲束組是不交織的。另外，得到的經(jīng)向絲束的疊置在緯向上產(chǎn)生絲束的“夾緊或封閉”作用，在交叉點(diǎn)處建立一機(jī)械的與化學(xué)的結(jié)合。
網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10基本上全部地浸漬以一種可熱固的B階樹脂，以將各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在允許網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與被增強(qiáng)的制品形狀一致的半軟狀態(tài)。將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成可被結(jié)合在最終的制品中，以致使材料適應(yīng)于最終使用的制品的形狀或功能度，然后被固化而形成結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。網(wǎng)形結(jié)構(gòu)可適應(yīng)制品形狀的能力使構(gòu)件可以由在成品制品的最終構(gòu)造中被施加的或產(chǎn)生的內(nèi)在熱量固化。例如，在鋪設(shè)道路時(shí)放置熱的地瀝青或?qū)岬牡貫r青用于屋頂系統(tǒng)的情況下，浸漬在網(wǎng)形結(jié)構(gòu)中的可熱固的B階樹脂將由在這些過程中所用的熱瀝青的熱固化。被選作浸漬入網(wǎng)格中的樹脂應(yīng)當(dāng)做到可通過使其處于在預(yù)定溫度下的熱瀝青的作用下而被固化。
絲束的交疊可形成各種形狀的開口，包括例如如圖2所示的在網(wǎng)格中可從1/2至6英寸的正方形或矩形。圖2示出了正方形的開口，其沿經(jīng)向的尺寸為1英寸，沿緯向的尺寸也為1英寸。每個(gè)絲束中的玻璃纖維束的尺寸可以變化?？梢圆捎妹堪醭善返拇a數(shù)為1800～56碼/磅的玻璃絲束。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例具有每群由兩個(gè)247碼/磅的疊加絲束組成的經(jīng)向絲束群13和每群由四條并排或交疊的433碼/磅的絲束組成的緯向絲束群15。
網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10可利用傳統(tǒng)的機(jī)器例如在授予Curinier等人的美國專利No.4,242,779中公開的制網(wǎng)機(jī)制造，其公開內(nèi)容在此處被結(jié)合為參考文獻(xiàn)。
圖2還示出了平直的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，它基本上全部浸漬以可熱固的B階樹脂，以將各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持半軟的狀態(tài)。B階樹脂是一種在A階之外有熱反應(yīng)性的熱固性樹脂，以致產(chǎn)品在普通溶劑中只是部分地溶解，并且即使在150～180°F時(shí)也不完全熔化。合適的樹脂包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙烯基酯樹脂、可交聯(lián)的聚氯乙烯和間苯二甲酸類聚酯。所有這些樹脂的共同特性為，它們是熱固性族的，它們可交聯(lián)成硬的復(fù)合物，它們在充分固化后不能再次變軟或被再模制。它們還具有成為“B階的”能力，此時(shí)，它們并未充分固化，并可被軟化和重新造型以與最終使用的制品的形狀一致或被加工成如下所述的三維形狀。優(yōu)選的實(shí)施例將借助于水乳液使用施加在平直的粗網(wǎng)目稀松非織織物上的聚氨酯環(huán)氧樹脂。
如圖6所示，制造網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10的一個(gè)優(yōu)選方法包括在“蘸涂”工序中施加樹脂。特別地是，在例如在上面引用的’779專利中所示的連續(xù)處理機(jī)20上制造網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10。網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10從機(jī)器20沿一行走路徑前進(jìn)并立即浸沒在可熱固的并能被加熱以固化成B階的液態(tài)樹脂池21中。隨后，涂覆有樹脂的前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)前進(jìn)并經(jīng)過由一對擠壓輥22，24限定的輥隙，其作用為擠掉多余的樹脂，使樹脂滲入絲束中，并將絲束組的交叉點(diǎn)牢固地壓在一起。離開擠壓輥后，將前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)加熱至足以使樹脂固化至B階而又不完全熱固化的程度。此加熱是通過使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)經(jīng)過一輻射加熱器26或其類似物，然后使其繞過一對加熱桶28、29，以使來自與桶接觸的熱和壓力作用在網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的兩個(gè)表面上而完成的。最后，使前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)纏繞在一供給輥30上，以便利于將其運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，或送至如圖7所示并將在下面描述的其它生產(chǎn)工序。
在上述的“蘸涂”工序中，池21中的樹脂是用水乳化的，而且水通過后續(xù)的夾緊和加熱工序蒸發(fā)。如上所述的能成為“B階的”樹脂是適用的，而且試圖用于此結(jié)構(gòu)構(gòu)件的樹脂是非溶劑基的樹脂，并且可以也可以不用水乳化。也可以采用像聚乙烯或PPS(聚苯撐硫)這樣的樹脂。這些樹脂將在乳液型涂布工序中被施加，并被固化成B階。
用可熱固的B階樹脂浸漬網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10，使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)成為半軟的并與欲被增強(qiáng)的制品的形狀一致，尤其是在加熱時(shí)。一旦網(wǎng)形結(jié)構(gòu)已經(jīng)與要被增強(qiáng)的制品的形狀一致，就將B階樹脂固化成熱固狀態(tài)，在冷卻時(shí)向得到的制品提供加大的剛性和加強(qiáng)的性能。
圖2中所公開的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10的優(yōu)點(diǎn)之一是它能被成形至與要求被增強(qiáng)的制品的形狀一致并利用在正常的制造過程中可得到的熱諸如在地瀝青道路施工中熱的地瀝青混凝土的熱就地被固化。另一種方案為，它可以由外界的熱固化，在此情況下，它可以在被結(jié)合至最終的成品中之前被固化至剛性狀態(tài)，或是可以在必要時(shí)在結(jié)合至成品制品中之后被施加以額外的熱。
一旦被固化，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)就比較硬。這樣就生產(chǎn)出適于加強(qiáng)像預(yù)制的混凝土部件、地瀝青加鋪層的基礎(chǔ)等制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這種硬的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上由與浸漬以B階樹脂的扁平網(wǎng)形結(jié)構(gòu)相同的絲束構(gòu)形和成份組成，只是B階樹脂已經(jīng)提前成為充分固化的C階。得到的硬態(tài)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)對制品提供了外加的增強(qiáng)。
結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件的另一實(shí)施例包括一如圖3中用標(biāo)號32示出的三維結(jié)構(gòu)構(gòu)件。三維結(jié)構(gòu)構(gòu)件32的形成可從浸漬以上述的B階樹脂的扁平網(wǎng)形結(jié)構(gòu)開始，并將其處理成三維結(jié)構(gòu)。更具體一些，將經(jīng)向絲束組12折皺成交替的突脊和溝槽，而緯向絲束組14則基本保持直線狀。如圖7所示，將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10從供給輥30上拉出并用輻射加熱器34或類似物加熱，所述加熱器用于軟化B階樹脂并調(diào)理材料，以便使其成起伏狀。然后用諸如相嚙合的瓦楞輥36、37或在拉擠成型工業(yè)中所用的那種履帶式引出裝置那樣的瓦楞成型機(jī)處理被浸漬以B階樹脂的變軟的扁平網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。瓦楞成型機(jī)最好被加熱，以進(jìn)一步軟化扁平的網(wǎng)格材料，使之能被成形為三維結(jié)構(gòu)，并在必要時(shí)將樹脂轉(zhuǎn)變成充分固化的C階。在要求充分固化的地方，可在緊靠瓦楞輥下游的地方放置另外的加熱單元，以在必要時(shí)完成充分的固化。在從瓦楞成型機(jī)出來時(shí)，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)將在預(yù)定溫度下通過冷卻裝置38。
接著，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)將行經(jīng)一卷布機(jī)構(gòu)，它將折成瓦楞狀的材料卷至一卷取輥39上，以致可以進(jìn)行套疊，從而生產(chǎn)用于運(yùn)送至施工地點(diǎn)的可接受的卷。該卷可以有所要求的寬度或長度，以適應(yīng)欲被增強(qiáng)的制品的特殊約束。
三維結(jié)構(gòu)構(gòu)件32可以適應(yīng)隨各種應(yīng)用如在混凝土和地瀝青道路施工中變化的需要而改變的各種參數(shù)和網(wǎng)格形狀。網(wǎng)格高度可以變化，以適應(yīng)成品的限制。例如，用于混凝土的網(wǎng)格通常有比用于地瀝青路面的網(wǎng)格大的高度，這主要是因?yàn)?，與通常只有2～2英寸厚的地瀝青加鋪層相比，需要增強(qiáng)更大的新混凝土道路的厚度。在加鋪層的厚度可能為5～11英寸的新的地瀝青路施工中，可以提供較高的網(wǎng)格。在地瀝青鋪路中通常施加多層地瀝青，每層為2～5英寸，這樣，用于地瀝青增強(qiáng)的優(yōu)選網(wǎng)格將具有1/2～4英寸的高度。也可以提供寬度變化的網(wǎng)格，例如，目前打算提供寬達(dá)7英尺的網(wǎng)格，不過，還未打算對超過這個(gè)示例性的寬度的網(wǎng)格加以限制。
具有前述的可熱固的B階樹脂的三維結(jié)構(gòu)構(gòu)件32允許網(wǎng)形結(jié)構(gòu)成為半軟的，并與要被增強(qiáng)的制品的形狀一致。一旦使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的形狀與欲被加強(qiáng)的制品的形狀一致，B階樹脂將被固化，從而對得到的制品提供外加的剛性和提高了的性能。在圖3中公開的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)之一為可以將它成形為與要求被增強(qiáng)的制品的形狀一致并利用在正常的制造過程中獲得的熱諸如在地瀝青道路建造中熱的地瀝青混凝土的熱或來自一外部熱源的加熱而就地固化。結(jié)構(gòu)構(gòu)件32也可以在必要時(shí)在被結(jié)合至最終成品中之前被固化。網(wǎng)形結(jié)構(gòu)可以根據(jù)特定的樹脂在預(yù)定的溫度下被熱固化。
三維結(jié)構(gòu)構(gòu)件32有許多潛在的應(yīng)用。一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例是用于制造增強(qiáng)的混凝土或地瀝青道路的方法。還有，在混凝土預(yù)制板中也可以用三維網(wǎng)形結(jié)構(gòu)增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)雙“T”形混凝土梁，混凝土管，混凝土壁板等等，也可以用它穩(wěn)定骨料底層，例如在道路施工中用作為底基層的巖石骨料。
圖4示出了適于增強(qiáng)制品并體現(xiàn)了本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)復(fù)合件的另一實(shí)施例40。此實(shí)施例包括一三維瓦楞狀構(gòu)件32a，它與上述構(gòu)件32相似，但其中的經(jīng)向絲束12a的瓦楞傾斜約45°角，而不是像在構(gòu)件32中那樣基本垂直。還有，經(jīng)向絲束群14a的數(shù)目和位置是不同的。如圖所示，構(gòu)件32a與如圖2所示并結(jié)合圖2如上所述的大體平直的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10配合使用。具體地說，大體平直的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10要放置成能與三維網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的平面之一共同擴(kuò)張。
三維復(fù)合構(gòu)件40可以如上所述地浸漬以B階樹脂，或者按另一種方案，可以在被結(jié)合至欲增強(qiáng)的制品(諸如下面要進(jìn)一步描述的硅酸鹽水泥混凝土制品)中以前被充分地固化。
本發(fā)明的另一實(shí)施例示于圖5中，它包括三維結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件32b，該構(gòu)件包括其結(jié)構(gòu)與圖3所示非常相似的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，并包括彼此成直角設(shè)置的經(jīng)向絲束群13b和緯向絲束群15b。構(gòu)件32b還包括模制在網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的經(jīng)向絲束中的特殊位置42，以允許鋼或玻璃纖維配筋44能被放置在瓦楞的至少某些溝槽中，以便沿瓦楞的方向延伸。在優(yōu)選的實(shí)施例中，這些位置允許鋼或玻璃纖維配筋44被放在由瓦楞限定的上、下表面之間，并由此例如離開其上放置呈瓦楞狀的網(wǎng)格的地基或表面大約1英寸。在將鋼或玻璃纖維配筋放置在這些模制出的地方42上以后，可以在其頂上放置外加的鋼筋(未示出)，使之與原有的鋼筋成直角，并且通過將其捆扎在復(fù)合的瓦楞狀網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的“Z軸”纖維上而被夾持就位。在瓦楞狀復(fù)合網(wǎng)形結(jié)構(gòu)上“模制出”位置42的主要好處為使鋼或玻璃纖維配筋能被放置在離開放置瓦楞狀網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的地基或基礎(chǔ)一段距離的地方。在按慣常作法將鋼筋放置在像橋面板這樣的制品中時(shí)，常常采用小的塑料托架，以便定位鋼筋，從而使它們不會(huì)躺在地基上，而是放置在從地基向上約1～2英寸的地方。在圖5的實(shí)施例中不需要這些單獨(dú)的托架。
利用結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件的方法上面所述的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件的幾個(gè)實(shí)施例可按不同的方法用以增強(qiáng)各種制品。一個(gè)方法包括提供浸漬以上述的B階樹脂的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，以形狀一致的關(guān)系將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)放在制品上，然后對制品加熱，以便固化樹脂并將其轉(zhuǎn)變成充分固化的樹脂，從而使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)變硬并增強(qiáng)制品。任何制品，只要它具有可就地將半剛性開式增強(qiáng)物固化的優(yōu)點(diǎn)，它就是其中可以使用本發(fā)明方法的潛在應(yīng)用。因此，作為例子在此處所包括的實(shí)施例并不會(huì)限制這種方法和用途。
有不同的用本發(fā)明的實(shí)施例增強(qiáng)各種制品的方法，該實(shí)施例包括一浸漬以B階樹脂的大體平直的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，這些方法包括制造增強(qiáng)的道路、混凝土結(jié)構(gòu)、輪胎和電線桿的方法。
利用浸漬以B階樹脂的大體平直的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)件的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一個(gè)制造增強(qiáng)的地瀝青路加鋪層以阻止或延緩反映裂縫的方法。圖1示出了此方法的一個(gè)實(shí)施例。本發(fā)明的其它實(shí)施例所包括的方法為利用浸漬以B階樹脂的三維復(fù)合結(jié)構(gòu)，或聯(lián)合使用平直的網(wǎng)格與三維網(wǎng)格，而且將三維網(wǎng)格放置成與三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)構(gòu)件共同擴(kuò)張。另外，在不同的實(shí)施例中，三維網(wǎng)形結(jié)構(gòu)可具有瓦楞狀構(gòu)形，它如圖3所示限定了兩個(gè)互相隔開約1/2～6英寸距離的平行平面。另一實(shí)施例包括一種以剛性狀態(tài)利用浸漬以固化的熱固性樹脂的三維結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件的方法。通過重鋪舊的混凝土或舊的地瀝青路的路面或建造新的地瀝青路，可以在制造增強(qiáng)的道路的方法中使用這些粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)構(gòu)形中的任何一種。
圖1示出了建造由地瀝青混凝土材料組成的增強(qiáng)的道路50的方法。此處所用的地瀝青混凝土指包括具有骨料(石塊等)的地瀝青基體材料在內(nèi)的筑路材料。
建造由地瀝青混凝土材料組成的增強(qiáng)的道路50的方法的第一步為制備用于道路的路基52。第二步包括提供一具有上述結(jié)構(gòu)中的一種例如網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10的粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括可熱固的B階樹脂，以便在絲束的交叉點(diǎn)處將絲束互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在一半軟的狀態(tài)下。第三步包括將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)10放置在道路的路基52上，第四步包括將熱的地瀝青混凝土54施加在路基52上，從而蓋住網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，并由此使地瀝青混凝土的熱起著軟化網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的作用，使之能與路基的形狀一致，同時(shí)將樹脂固化并將其轉(zhuǎn)變成充分固化的樹脂，從而硬化網(wǎng)形結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)地瀝青混凝土加鋪層的下側(cè)。
對于大體平直的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)構(gòu)件，制備道路路基的步驟最好包括施加地瀝青粘結(jié)層56，以固持大體平直的網(wǎng)格。提供粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的步驟可通過優(yōu)先地從供給輥30上展開粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)來完成，在該供給輥上的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)將被放至道路上。這些供給輥可用于大體平直的或三維的結(jié)構(gòu)。在輥?zhàn)由?，可繞輥?zhàn)友刂芟虬懈鞣N連續(xù)長度的、浸漬以B階樹脂的粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。小直徑的碳或玻璃纖維絲束柔軟得足以使其被纏繞在輥?zhàn)由隙鵁o斷裂。
網(wǎng)形結(jié)構(gòu)可以按所要求的長度展開至準(zhǔn)備好的道路上，并被切斷。網(wǎng)形結(jié)構(gòu)也可以被切割成所要求的特殊形狀并放在路面上。浸漬以B階樹脂的半剛性網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為它可以以不同的長度成卷提供。半剛性狀態(tài)使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)能卷起而無斷裂或損傷。還有，一旦放在路基上，半剛性網(wǎng)形結(jié)構(gòu)就能抵抗皺折，允許人員或機(jī)器在其上經(jīng)過。可容易地采用工業(yè)剪刀對網(wǎng)形結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割。
至于施加加熱至預(yù)定溫度的地瀝青混凝土的步驟，可以采用傳統(tǒng)的施加地瀝青的方法。事實(shí)上，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為，在平直的網(wǎng)格和三維結(jié)構(gòu)中都可以使用傳統(tǒng)的鋪設(shè)方法。地瀝青鋪料機(jī)通?？墒┘?-2英寸厚的地瀝青加鋪層。跟隨著這個(gè)鋪料機(jī)的碾壓機(jī)通常會(huì)將地瀝青壓縮至所要求的厚度。
大約為200～300°F的地瀝青的熱與地瀝青的重量組合在一起將使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)中的B階樹脂固化，在地瀝青加鋪層的底部形成固化的復(fù)合物。固化的網(wǎng)格復(fù)合物與地瀝青的底層也存在機(jī)械結(jié)合，在B階熱固性樹脂與地瀝青基體材料之間也有一定程度的化學(xué)結(jié)合。在開始施加地瀝青以后，地瀝青在200°F以上至少保持一個(gè)小時(shí)。對于此實(shí)施例，優(yōu)選在此時(shí)間和溫度范圍內(nèi)固化的B階樹脂。
建造由地瀝青混凝土材料組成的增強(qiáng)的道路的方法可進(jìn)一步包括這樣的步驟，即在施加地瀝青混凝土的步驟以后立即在地瀝青混凝土上施加壓力，以便將其壓實(shí)并產(chǎn)生附加的熱。
將平直的粗網(wǎng)目網(wǎng)格沿機(jī)器的行走方向展開，以致在放置地瀝青道路材料時(shí)，網(wǎng)格作為一張連續(xù)的薄片不大可能移動(dòng)。將三維網(wǎng)形結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成能在填實(shí)瀝青的頂層下面在鋪路輥的重量的作用下充分地變形，并且不會(huì)在沿垂直的Z軸方向變形以后往上回彈，越出鋪面的頂部，或是沿水平平面產(chǎn)生內(nèi)部分層。三維結(jié)構(gòu)由于粗網(wǎng)目制品使地瀝青材料能穿過網(wǎng)格而具有此現(xiàn)有制品優(yōu)越的其它優(yōu)點(diǎn)并對新的道路加鋪層提供三維增強(qiáng)。地瀝青的熱加上地瀝青的重量使B階樹脂固化。三維網(wǎng)形結(jié)構(gòu)也可以在被充分固化的狀態(tài)(C階)下被應(yīng)用。
一旦具有熱固性樹脂的平直的網(wǎng)格就地被固化成剛性狀態(tài)，則固化的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并增強(qiáng)了在地瀝青加鋪層的底部與舊的混凝土路或舊的地瀝青路之間的瞬時(shí)層壓區(qū)，或是在新的地瀝青路的情況下穩(wěn)定地瀝青與預(yù)備好的土地之間的層界面。如果固化的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)位于地瀝青加鋪層的頂部與底部之間，則它將穩(wěn)定這兩個(gè)分開施加的地瀝青層的界面。固化的網(wǎng)格將穩(wěn)定地瀝青加鋪層或新的地瀝青路底部的瞬時(shí)表面，并且將提高這一層的彎曲、拉伸和抗壓強(qiáng)度。各絲束基本上成90°角地設(shè)置，以致使地瀝青加鋪層的基層可以被穩(wěn)定，大大地減少或消除反映裂縫從裂開的老混凝土或地瀝青路向上蔓延的趨勢。
如圖4所示，平直的網(wǎng)格與三維網(wǎng)格結(jié)合使用將用于在瓦楞方向上使三維復(fù)合網(wǎng)格一體化，并在通過網(wǎng)格結(jié)構(gòu)泵送混凝土，以形成最終的混凝土路時(shí)，允許現(xiàn)場的工人能較好地在材料上行走。平直的網(wǎng)格可以放在三維網(wǎng)格的頂部上并用緊固裝置如金屬或塑料扭轉(zhuǎn)固定夾緊固，以便更好地將平直的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)固持在瓦楞狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的頂部上。還有，在混凝土路的建造中，可以在三維瓦楞狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的下方放置平直的復(fù)合網(wǎng)格，以使三維結(jié)構(gòu)具有附加的結(jié)構(gòu)整體性。
三維網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的通用性在于，它可以通過將瓦楞狀的三維結(jié)構(gòu)一個(gè)套疊在另一個(gè)的頂部上而允許承包者滿足在混凝土路中所要求增強(qiáng)的量。這樣仍然允許混凝土流過網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中的開孔，但是提供了用于增加混凝土中的增強(qiáng)量的措施。
三維瓦楞狀的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有助于通過沿三個(gè)方向增強(qiáng)地瀝青路床而防止裂縫在瀝青中發(fā)展，并通過增加地瀝青路的壓縮載荷承載能力而使路床表面在較長的時(shí)間內(nèi)保持平直。垂直的復(fù)合絲束提高了抗壓強(qiáng)度。在建造地瀝青路時(shí)，三維瓦楞狀的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)允許地瀝青路沿車流方向作“有控制的”移動(dòng)，但在與車流垂直的方向上將提供連續(xù)的剛性增強(qiáng)，這將穩(wěn)定地瀝青路由于作用在“柔軟的鋪面材料”上的連續(xù)的向下載荷而產(chǎn)生橫向擴(kuò)張的趨勢。在厚度為2～2英寸的地瀝青加鋪層中，優(yōu)選的實(shí)施例為采用其高度約為1～1英寸的三維瓦楞狀網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
三維瓦楞狀材料可以成卷地供給瀝青承包者。瓦楞垂直于料卷的縱向尺寸，這樣就允許當(dāng)制品被卷取時(shí)按形狀套疊。在將制品展開至路床表面上時(shí)，也沿垂直于車流的方向放置瓦楞。為了將此卷起的三維復(fù)合網(wǎng)格放在地瀝青路中，要對標(biāo)準(zhǔn)的瀝青鋪料機(jī)進(jìn)行修改，以使用于安裝料卷的裝置大致位于地瀝青鋪料機(jī)后面的中間。瓦楞狀的材料在標(biāo)準(zhǔn)地瀝青鋪料機(jī)上的螺旋給料器的后面、在碾壓機(jī)的整平板的前面垂直地鋪設(shè)，以使它與地瀝青混凝土同時(shí)地被施加在道路路基上。有一個(gè)大致為3英寸的開口，它足以進(jìn)給此三維瓦楞狀材料卷。材料幾乎立即與熱的液態(tài)瀝青混合物接觸并鋪設(shè)在重鋪路面的道路上或在建造新路的情況下鋪設(shè)在制備好的表面上。由于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的進(jìn)給方式，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的底部將緊靠路面而且不向上進(jìn)入地瀝青加鋪層。此方法還有在鋪料機(jī)輪子的后面鋪放網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，它允許鋪放具有鋪料機(jī)全寬的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。
三維結(jié)構(gòu)構(gòu)件有許多優(yōu)點(diǎn)。一旦放入地瀝青加鋪層中，地瀝青路將此用現(xiàn)有技術(shù)的制品時(shí)增強(qiáng)較大的程度。還有，因?yàn)橹辉跈M向上放置直的(非瓦楞狀)纖維，所以可以沿橫向穩(wěn)定地瀝青路，同時(shí)，此特征加上互鎖的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)可減少或消除地瀝青路沿橫向擴(kuò)張的趨勢。此外，沿“Z”向的復(fù)合絲束的作用像彈簧。在被結(jié)合在地瀝青加鋪層中以后，用很重的輥?zhàn)訅簩?shí)瀝青。通常3英寸厚的地瀝青加鋪層將被壓實(shí)至2英寸。當(dāng)碾壓機(jī)移過地瀝青加鋪層時(shí)，“Z”軸增強(qiáng)物要足夠柔軟，以便被彎曲成弧形。它們有足夠的柔性以保持處于彎曲狀態(tài)，而且地瀝青混合料的粘聚性足夠大，以致彎曲的纖維不會(huì)在“Z”軸纖維的向上壓力的作用下使地瀝青加鋪層分離或沿水平方向剪切。一旦瀝青已經(jīng)冷卻，復(fù)合網(wǎng)格就均勻地分散在整個(gè)地瀝青加鋪層中，其中，復(fù)合網(wǎng)格的“Z”軸纖維處于彎曲狀態(tài)并且從提供額外的壓縮載荷承載能力的觀點(diǎn)出發(fā)在道路承受來往的車輛時(shí)，它們的反應(yīng)很像一個(gè)彈簧。
除了地瀝青路沿“Z”軸方向的如上所述的增強(qiáng)外，“Z”軸纖維還將沿車輛往來運(yùn)動(dòng)的方向略微地前后移動(dòng)。這在發(fā)生車輛突然停下的地方，例如在交通燈處，對保持光滑的路面特別有利。由于將瓦楞取向?yàn)榭裳剀囕v往來運(yùn)動(dòng)的方向前后移動(dòng)，并且有沿“Z”軸取向的柔軟的復(fù)合纖維，它們的作用將像增強(qiáng)彈簧，以控制地瀝青路在車輛停在交通燈處時(shí)向前移動(dòng)的傾向。它們在瀝青想移動(dòng)時(shí)移動(dòng)，但是在它們移動(dòng)時(shí)，它們將沿相反方向產(chǎn)生一個(gè)力，該力將用作地瀝青路的穩(wěn)定力，以保持其平滑，以致它不會(huì)永久地向前移動(dòng)并產(chǎn)生一褶皺的、崎嶇不平的表面。
復(fù)合物尤其是用環(huán)氧樹脂增強(qiáng)的玻璃纖維在疲勞條件下有確定的工作良好的歷史軌道記錄。在沿“Z”軸彎曲的復(fù)合物的情況下，當(dāng)車輛運(yùn)行過路面時(shí)受到的持續(xù)很小的撓度不會(huì)在復(fù)合“Z”軸結(jié)構(gòu)中引起長期損傷。
除去增強(qiáng)道路表面外，此處描述的新穎的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的實(shí)施例有各種用途。例如，可以修復(fù)風(fēng)化的電線桿，其用于固化的加熱機(jī)構(gòu)為熱的瀝青基質(zhì)或可能有的用于充分固化的附加的外部熱源。本發(fā)明的另一實(shí)施例包括一種用于制造在地震區(qū)具有較好的性能的增強(qiáng)混凝土柱的方法，其固化熱由一外部的加熱器或熱的瀝青基質(zhì)涂層提供。
本發(fā)明的另一實(shí)施例包括一種用于制造增強(qiáng)的輪胎的方法，它包括將具有B階樹脂的粗網(wǎng)目網(wǎng)格壓入橡膠薄板中，切割制品并將其放入輪胎模具中。在橡膠硫化時(shí)，將復(fù)合材料固化成結(jié)構(gòu)復(fù)合層壓材料，并且使其形狀為最終產(chǎn)品的形狀。引入這種平直的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的輪胎將形成結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)的橡膠輪胎。網(wǎng)格的纖維取向要使纖維垂直于輪胎移動(dòng)的方向取向并且也順著輪胎移動(dòng)的方向取向。在橫向上，改進(jìn)的制品的作用像已有的子午線鋼絲束帶，在縱向上，則具有保持輪胎更圓的傾向?？蓪⒃鰪?qiáng)物選擇成能做出較結(jié)實(shí)的或較柔軟的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，這種增強(qiáng)可影響使用按這種方式做出的輪胎的駕駛員所經(jīng)歷的行駛。
本發(fā)明的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)在如上所述的充分固化時(shí)對增強(qiáng)由混凝土材料如硅酸鹽水泥混凝土組成的結(jié)構(gòu)特別有用。例如，在建造新的道路時(shí)，制備路基并將充分固化的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)放在路基上。此后，在路基上傾倒以液態(tài)混凝土，以便浸沒網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，并在混凝土固化時(shí)做出網(wǎng)形結(jié)構(gòu)埋在其中的增強(qiáng)的混凝土路。
本發(fā)明的另一種用途包括一種增強(qiáng)瀝青屋頂?shù)姆椒?，它可以是預(yù)制的單層薄板，也可以是傳統(tǒng)的組合屋面層。在形成屋頂時(shí)，熱瀝青的熱量將B階樹脂固化成C階。其結(jié)果為形成一較結(jié)實(shí)的屋頂，它能抵抗由于在屋頂上行走或來回滾動(dòng)而產(chǎn)生的下垂或變形和斷裂。
下面將在非限定性的具體實(shí)施例中更充分地說明本發(fā)明。
樹脂成分與混合程序在一敞口的去掉頂蓋的55加侖圓桶中稱入150磅的EpiRez3519-W-50(Shell Chemical)。在具有Epi Rez 3519的同一圓桶中加入150磅的Epi Rez 5520-W-60。混合這兩種材料直至均勻地混合。在另一單獨(dú)容器中稱量4495克的2甲基咪唑(2MI)并加入8989克的水。水可以是熱的或冷的。加熱此2MI和水直至形成透明的溶液。溫度應(yīng)當(dāng)為75℃～85℃(如果加熱緩慢，則要加入另外的水，以補(bǔ)償蒸發(fā)損失)。在幾分鐘內(nèi)緩慢地將透明的熱2MI溶液加入快速攪拌的圓桶中。應(yīng)當(dāng)將加入的速度調(diào)節(jié)成使2MI與較大量的水混合，同時(shí)仍保持成溶液。
該材料現(xiàn)在就可以備用了。粘度可通過加水來調(diào)節(jié)。將粘度降低至2650cps需要加入6000克的水。在正常情況下，此溶液可穩(wěn)定約3天。粘度可以被調(diào)節(jié)得高一些或低一些，以適應(yīng)各種機(jī)器設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)所要求的粗紗的涂布。
網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的第一特殊例可以按照圖6所示的方法制造網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括a)每個(gè)由PPG1715根粗紗組成的經(jīng)向絲束，粗紗由大約5600根玻璃單絲組成，每個(gè)絲束的每磅成品碼數(shù)約為247碼/磅；和b)每個(gè)由PPG1715根粗紗組成的緯向絲束，粗紗由大約3200根玻璃單絲組成，每根絲束的每磅成品碼數(shù)約為433碼/磅。
經(jīng)向絲束可被分成多個(gè)群，每群包含兩個(gè)鄰接的絲束，一個(gè)絲束位于緯向絲束的一側(cè)，而另一絲束位于緯向絲束的另一側(cè)。緯向絲束可以被分成多個(gè)群，每群包含四個(gè)鄰接的絲束。絲束群可以分開，以便限定1英寸的正方形開口。
可以使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)前進(jìn)，以便浸沒在按上述特殊例子配方的液態(tài)樹脂池中，然后使其通過夾輥，以去掉多余的樹脂并迫使樹脂形成絲束。此后可以使前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)經(jīng)過一輻射加熱器，它用于將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的溫度升高至150°F左右并開始樹脂的固化。接著，可以將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)前進(jìn)而繞過一對熱桶，以使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的相對側(cè)與相應(yīng)的桶接觸。該桶應(yīng)當(dāng)被加熱至表面溫度約為428°F。由此，可以使樹脂加熱至一個(gè)足以使樹脂固化成B階而又不充分固化的程度，以便將各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持半柔軟狀態(tài)。隨后可以將所得到的制品纏繞成一供給卷。
網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的第二特殊例網(wǎng)形結(jié)構(gòu)可以如上述例子所述的那樣制造并纏繞成供給卷。然后從供給卷上將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)展開并使之前進(jìn)，經(jīng)過一輻射加熱器，以便將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)加熱至150°F左右的溫度，從而軟化樹脂。隨后，可以使前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)往前經(jīng)過被加熱至250°F左右的瓦楞輥，該輥用于賦予經(jīng)向絲束以大約1英寸深和1英寸長的瓦楞。然后將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)冷卻，并且不使樹脂從其最初的B階改變，此后可以將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)纏繞至一卷取輥上。
網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的第三特殊例此例子的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括在單向上采用石墨纖維的高卷曲單向B階非織網(wǎng)格，它被認(rèn)為是特別適合于增強(qiáng)像橋面板這樣的受損混凝土結(jié)構(gòu)的下側(cè)的。在此制品中，單向石墨纖維應(yīng)當(dāng)彼此緊密靠近(彼此接觸，但不疊置)，只有最少量的橫向纖維。橫向纖維的量應(yīng)當(dāng)足以增進(jìn)交叉纖維接合的程度，以使非織的高單向織物可以被搬運(yùn)。
樹脂可以是與在其它例子中所用的B階熱固性樹脂相似的B階熱固性樹脂。在此種應(yīng)用中優(yōu)先使用石墨纖維，因?yàn)樵谠鰪?qiáng)受損的像橋面板這樣的混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，石墨纖維有非常高的拉伸模量并更快地受載，而且能為增強(qiáng)這些損壞的混凝土的應(yīng)用提供更高效和可行的纖維。
應(yīng)用這種網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的方法包括清理網(wǎng)形結(jié)構(gòu)將要被使用的混凝土區(qū)。在混凝土的表面被清理干凈以后，可以施加一層環(huán)氧樹脂或環(huán)氧膠，接著放置高單向石墨纖維，并使單向石墨纖維處于其承受預(yù)期的拉伸載荷的方向。為了形成一較好的層壓材料，可在單向石墨非織網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的頂部上施放附加的熱固性環(huán)氧樹脂或環(huán)氧粘合劑。在自然室溫固化過程中，熱固性環(huán)氧樹脂或環(huán)氧粘合劑產(chǎn)生一定程度的熱，也可以采用外部的加熱裝置諸如加熱器施加補(bǔ)充的熱，以協(xié)助熱固性樹脂或環(huán)氧樹脂固化，同時(shí)促進(jìn)單向石墨非織網(wǎng)形結(jié)構(gòu)充分固化。
網(wǎng)形結(jié)構(gòu)應(yīng)用的第四特殊例旨在用于此例子的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括一粗網(wǎng)目網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，它可以浸漬以B階熱固性樹脂，并可用于增強(qiáng)“組合屋頂結(jié)構(gòu)”。大致地說，在將非織網(wǎng)格與其它的用于屋頂結(jié)構(gòu)的材料一起放置以后，可以施加通常用于組合屋頂結(jié)構(gòu)中、以提供防水和使材料固結(jié)的熱瀝青，以致瀝青的熱量可促進(jìn)粗網(wǎng)目網(wǎng)格中的B階熱固性樹脂固化，從而就地與組合屋頂系統(tǒng)一起產(chǎn)生充分固化的復(fù)合物。
在選擇網(wǎng)形結(jié)構(gòu)所放置的地方時(shí)，有廣泛的范圍。某些可能的例子如下a)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)可以作為一單獨(dú)的層被結(jié)合在組合屋頂系統(tǒng)中，或者b)網(wǎng)形結(jié)構(gòu)可以在二級制造工序中與在網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的一側(cè)或兩側(cè)上的高密度玻璃纖維隔熱板組合，由此當(dāng)在使用中使其與熱的瀝青接觸時(shí)可促進(jìn)固化，從而提供作為組合屋頂系統(tǒng)的一部分的結(jié)構(gòu)復(fù)合物、承載層。
在此例子中，有許多可選用于組合屋頂系統(tǒng)的重量與網(wǎng)格開口模式，但是采用一個(gè)能在與熱瀝青接觸時(shí)固化的非織網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的原理對所有提出的實(shí)施例而言是一個(gè)共同擁有的優(yōu)選特征。
在組合屋頂系統(tǒng)中，固化的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在壓縮和拉伸方面都對組合屋頂系統(tǒng)提供了穩(wěn)定性。當(dāng)系統(tǒng)想在太陽的熱的作用下膨脹時(shí)，固化的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)將提供拉伸增強(qiáng)，以控制膨脹。在晚上或冬天，當(dāng)組合屋頂系統(tǒng)想收縮時(shí)，固化的復(fù)合網(wǎng)形結(jié)構(gòu)將提供足夠的抗壓強(qiáng)度，以便穩(wěn)定組合屋頂系統(tǒng)并使收縮為最小。使收縮和膨脹為最小的總體效果是可通過防止瀝青材料中的開裂而大大地延長組合屋頂系統(tǒng)的壽命，而這種開裂即為過分膨脹和收縮的直接后果。
在附圖與說明書中陳述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，雖然采用了專門術(shù)語，但只是按一般性和說明性的意義使用術(shù)語，而不是為了限制的目的，本發(fā)明的范圍在下列權(quán)利要求書中限定。
權(quán)利要求
1.一種適于增強(qiáng)制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，它包括一網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，它包括彼此基本上成直角地設(shè)置的一組經(jīng)向絲束和一組緯向絲束，每個(gè)絲束包括至少一根連續(xù)的單絲，而且該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)基本上全部浸漬以可熱固的B階樹脂，以便使各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在允許使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)適應(yīng)被增強(qiáng)的制品的形狀的半柔性狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，絲束組是非交織的。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，每組絲束的至少某些絲束彼此隔開，從而限定出一開式結(jié)構(gòu)；以及，將經(jīng)向絲束組分成多個(gè)群，每群包含有多根鄰接的絲束，每群的至少一個(gè)絲束位于緯向絲束組的一側(cè)，每群的至少一個(gè)另外的絲束位于緯向絲束組的另一側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，緯向絲束組被分成多個(gè)群，每群含有多個(gè)鄰接的絲束。
5.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)限定出在1/2英寸和6英寸之間的正方形開口。
6.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，每個(gè)絲束包括多根從由玻璃、碳和阿拉邁德組成的組中選取的連續(xù)的單絲。
7.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，每個(gè)絲束包括多根連續(xù)的玻璃單絲。
8.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，上述樹脂是從由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙烯基酯樹脂、可交聯(lián)的聚氯乙烯(PVC)和間苯二甲酸類聚脂組成的組中選取的。
9.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，上述樹脂是非溶劑基樹脂。
10.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，經(jīng)向絲束組和緯向絲束組基本上是直線形的，以致網(wǎng)形結(jié)構(gòu)大體是平直的。
11.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，經(jīng)向絲束組被加工成交替的凸脊和溝槽；以及，緯向絲束組基本上是直線形的，由此網(wǎng)形結(jié)構(gòu)具有三維的構(gòu)形。
12.如權(quán)利要求11所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，成瓦楞狀的經(jīng)向絲束限定了平行的、大體平直的上、下表面；以及上述經(jīng)向絲束組的形狀被做成可限定支承，該支承位于瓦楞的至少某些溝槽內(nèi)，并且將其形狀做成在其上支承細(xì)長的配筋，該配筋沿瓦楞的方向延伸并在上、下表面之間互相隔開。
13.一種適于增強(qiáng)制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括一網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，它包括彼此基本上成直角地設(shè)置的一組經(jīng)向絲束和一組緯向絲束，每個(gè)絲束包括至少一根連續(xù)的單絲，而且該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)基本上全部地浸漬以充分固化的熱固性樹脂，以便將各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在較硬的狀態(tài)下，其中，絲束組是非交織的。
14.如權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，使每組絲束的至少某些絲束互相隔開，以便限定出一開式結(jié)構(gòu)；以及將經(jīng)向絲束組分成多個(gè)群，每群含有多根鄰接的絲束，而且每群的至少一個(gè)絲束位于緯向絲束組的一側(cè)，每群的至少一個(gè)另外的絲束位于緯向絲束組的另一側(cè)。
15.如權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)限定了在1/2英寸和6英寸之間的正方形開口。
16.如權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，每個(gè)絲束包括多根連續(xù)的從由玻璃、碳和阿拉邁德組成的組中選取的單絲。
17.如權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，上述樹脂是從由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、乙烯基酯樹脂、可交聯(lián)的PVC和間苯二甲酸類聚脂組成的組中選取的。
18.如權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，經(jīng)向絲束組和緯向絲束組基本上是直線形的，以致網(wǎng)形結(jié)構(gòu)大體是平直的。
19.如權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，經(jīng)向絲束組被加工成交替的凸脊和溝槽，以及，緯向絲束組基本上是直線形的，由此網(wǎng)形結(jié)構(gòu)具有三維構(gòu)形。
20.如權(quán)利要求19所述的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征為，成瓦楞狀的經(jīng)向絲束形成了平行的、大體平直的上、下表面；以及上述的經(jīng)向絲束組的形狀被做成可限定支承，該支承位于瓦楞的至少某些溝槽內(nèi)，并將其形狀做成在其上支承細(xì)長的配筋，該配筋沿瓦楞的方向延伸并在上、下表面之間互相隔開。
21.一種在結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)制品的方法，它包括下列步驟提供一網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包括彼此基本上成直角地設(shè)置的一組經(jīng)向絲束和一組緯向絲束，每個(gè)絲束包括至少一根連續(xù)的單絲，該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)基本上全部地浸漬以可熱固的B階樹脂，以便使各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在允許網(wǎng)形結(jié)構(gòu)適應(yīng)欲被增強(qiáng)的制品的形狀的半柔性狀態(tài)下，將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)鋪放在制品上，以及，對網(wǎng)形結(jié)構(gòu)加熱，以使樹脂固化并將樹脂轉(zhuǎn)變成充分固化的復(fù)合物，從而硬化網(wǎng)形結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)制品。
22.如權(quán)利要求21所述的在結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)制品的方法，其特征為，對鋪放網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的制品加熱，由此制品的熱量提供了向網(wǎng)形結(jié)構(gòu)加熱的步驟。
23.一種制造由地瀝青混凝土材料組成的增強(qiáng)的道路的方法，它包括下列步驟制備用于道路的路基；提供一網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括彼此基本上成直角地設(shè)置的一組經(jīng)向絲束和一組緯向絲束，每個(gè)絲束包括至少一根連續(xù)的單絲，而且每組絲束中的至少某些絲束互相隔開，以便限定出一開式結(jié)構(gòu)，而且使該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)基本上全部浸漬以可熱固的B階樹脂，以便將各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在半柔性狀態(tài)下，該狀態(tài)允許網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與欲被增強(qiáng)的制品的形狀相適應(yīng)，將熱的地瀝青混凝土鋪放在地基上，使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)埋在其中，由此地瀝青混凝土的熱起著固化樹脂并將其轉(zhuǎn)變成一種固化的復(fù)合物的作用，從而硬化網(wǎng)形結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)地瀝青混凝土。
24.如權(quán)利要求23所述的用于制造增強(qiáng)的道路的方法，包括另一步驟，即在將熱的地瀝青混凝土施加至路基上的這一步驟之后，立即在地瀝青混凝土上施加壓力，以便將其壓實(shí)并產(chǎn)生附加的熱量。
25.如權(quán)利要求23所述的制造增強(qiáng)的道路的方法，其特征為，制備用于道路的路基的步驟包括向道路施加粘著涂層；以及在將地瀝青混凝土鋪放在粘著涂層上之前將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)鋪放在粘著涂層上。
26.如權(quán)利要求23所述的制造增強(qiáng)的道路的方法，其特征為，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與熱的地瀝青混凝土同時(shí)被鋪放在路基上，以使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)在其被鋪放在路基上時(shí)埋在熱的地瀝青混凝土中。
27.如權(quán)利要求23所述的制造增強(qiáng)的道路的方法，其特征為，粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)大體是平直的。
28.如權(quán)利要求23所述的制造增強(qiáng)的道路的方法，其特征為，粗網(wǎng)目網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括一種三維結(jié)構(gòu)。
29.一種增強(qiáng)由混凝土材料組成的結(jié)構(gòu)的方法，它包括下列步驟提供一網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括彼此基本上成直角地設(shè)置的一組經(jīng)向絲束和一組緯向絲束，每個(gè)絲束包括至少一根連續(xù)的單絲，該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)基本上全部地浸漬以充分固化的熱固性樹脂，以便將各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持在較硬的狀態(tài)下，而且其中的絲束組是非交織的，將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)浸沒在液態(tài)混凝土中，以及允許混凝土固化，以便形成一增強(qiáng)的混凝土結(jié)構(gòu)。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征為，浸沒步驟包括將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)放在路基上，然后在網(wǎng)形結(jié)構(gòu)上傾倒液態(tài)混凝土，由此浸沒網(wǎng)形結(jié)構(gòu)。
31.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征為，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)大體是平直的。
32.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征為，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)具有一三維結(jié)構(gòu)。
33.一種制造適于增強(qiáng)制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法，它包括下列步驟制造一種網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，該網(wǎng)形結(jié)構(gòu)包括彼此以直角設(shè)置的一組經(jīng)向絲束和一組緯向絲束，而且每個(gè)絲束包括至少一根連續(xù)的單絲，以及沿一行走路徑前移網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，同時(shí)(1)將前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)浸沒在一液態(tài)樹脂池中，該樹脂是可熱固的并能被加熱以固化成B階，(2)引導(dǎo)涂以樹脂的前進(jìn)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，使之穿過輥隙，由此擠掉多余的樹脂，并使樹脂更充分地滲入絲束中，以及此后(3)對前進(jìn)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)加熱并施加壓力，其程度為足以使樹脂固化至B階而又不充分固化，并且將絲束組的交叉點(diǎn)牢固地壓在一起，以致交叉點(diǎn)彼此結(jié)合在一起。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其特征為，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的絲束組是非交織的，而且每個(gè)絲束組的至少某些絲束相互隔開，由此限定一開式結(jié)構(gòu)；以及，每個(gè)絲束包括多根從由玻璃、碳和阿拉邁德組成的組中選出的連續(xù)的單絲。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，包括另一后續(xù)的步驟，即將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)形成可運(yùn)輸?shù)墓┙o包裝。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，包括下列后續(xù)的其它步驟，從供給包裝拉出網(wǎng)形結(jié)構(gòu)并加熱拉出的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，以便軟化B階樹脂；和使熱的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)成瓦楞狀，由此在經(jīng)向絲束組中形成交替的凸脊和溝槽，同時(shí)保持緯向絲束組基本上為直線形的，以及冷卻網(wǎng)形結(jié)構(gòu)，以便大致地使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)硬化。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征為，成瓦楞狀的步驟包括用相對的瓦楞形成構(gòu)件從相對側(cè)壓迫網(wǎng)形結(jié)構(gòu)；加熱步驟包括加熱瓦楞形成構(gòu)件。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征為，加熱步驟包括將樹脂加熱至足以充分固化樹脂的程度。
全文摘要
一種用于增強(qiáng)瀝青和混凝土道路和其它制品的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,它包括一由彼此成直角地放置以便限定一開式結(jié)構(gòu)的經(jīng)向絲束(13)和緯向絲束(15)組成的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)(10)。在一個(gè)實(shí)施例中,網(wǎng)形結(jié)構(gòu)浸漬以可熱固的B階樹脂,由此將各絲束在其交叉點(diǎn)處互鎖并使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)保持半柔性狀態(tài),而且在被鋪放到欲被增強(qiáng)的制品上以后,加熱樹脂,以將其轉(zhuǎn)變成充分固化的復(fù)合物,從而硬化網(wǎng)形結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)制品。在欲被增強(qiáng)的制品被加熱例如瀝青鋪面的情況下,制品的熱量提供了就地充分固化樹脂所必需的熱量。在另一實(shí)施例中,使樹脂充分固化,以在將網(wǎng)形結(jié)構(gòu)鋪放到欲增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上以前使網(wǎng)形結(jié)構(gòu)硬化。還公開了一種生產(chǎn)浸漬以樹脂的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)的方法。
文檔編號B29B15/12GK1202947SQ96198431
公開日1998年12月23日 申請日期1996年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月19日
發(fā)明者詹姆斯·E·亨德里克斯, 小戈登·L·布朗, 小曼斯菲爾德·H·克里奇 申請人:克拉克－施韋貝爾公司