本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，包括縱向復(fù)合筋和橫向復(fù)合筋，縱向復(fù)合筋和橫向復(fù)合筋在同一平面上固定連接，形成平面網(wǎng)格，縱向復(fù)合筋的橫截面和橫向復(fù)合筋的橫截面均呈矩形。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)還公開(kāi)了制作平面網(wǎng)格筋的模具，包括陽(yáng)模具和陰模具，陽(yáng)模具為第一平臺(tái)，該第一平臺(tái)的下部設(shè)有縱橫交錯(cuò)的凸楞，陰模具為第二平臺(tái)，該第二平臺(tái)的上部設(shè)有縱橫交錯(cuò)的凹槽，第二平臺(tái)的凹槽與第一平臺(tái)的凸楞相配合。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)還公開(kāi)了平面網(wǎng)格筋的制作方法，第一步：制作纖維復(fù)合材料；第二步：布設(shè)纖維復(fù)合材料；第三步：對(duì)纖維復(fù)合材料施加壓力，制成平面網(wǎng)格筋。該平面網(wǎng)格筋具有規(guī)則的截面，且拉伸強(qiáng)度和彈性模量高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于土木、建筑、交通領(lǐng)域結(jié)構(gòu)加固用新材料領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及。
技術(shù)介紹
由于地震、戰(zhàn)爭(zhēng)、材料老化、荷載增加、結(jié)構(gòu)部分損壞等原因，房屋、橋梁、大壩、隧道等建筑物的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和耐久性不斷損失，甚至影響其使用的安全性，使建筑物達(dá)不到預(yù)期的使用壽命，必須采取有效的加固措施，對(duì)其進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。粘帖纖維布和使用網(wǎng)格筋進(jìn)行加固，是新興的纖維增強(qiáng)加固技術(shù)，二者相比較有如下特點(diǎn): 粘帖纖維布加固方法屬于“后加固”手段，構(gòu)件成型后出現(xiàn)了問(wèn)題才能應(yīng)用，且影響美觀。而網(wǎng)格筋加固可用于新建或在建結(jié)構(gòu)的加固，可做成結(jié)構(gòu)層或結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層，也可用作原有結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)。粘帖纖維布加固等方法往往加固時(shí)需現(xiàn)場(chǎng)粘貼多層布，材料本身面臨沾膠不均勻等無(wú)法避免的問(wèn)題，加固質(zhì)量不能保障。而網(wǎng)格筋加固方法與粘帖纖維布、片材加固不同，不需要靠結(jié)構(gòu)膠等與構(gòu)件聯(lián)接，而是直接經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單綁扎后噴上砂漿以作保護(hù)層，和粘貼纖維布相比不需要額外的錨具等與原結(jié)構(gòu)相連，省時(shí)省力，經(jīng)濟(jì)效益好。網(wǎng)格筋加固方法適用于某些特殊的加固要求，如水下加固等(普通結(jié)構(gòu)膠均不能適用于有水環(huán)境)，且相對(duì)于粘貼纖維布加固只能用很薄的樹(shù)脂充當(dāng)保護(hù)材料的情況，網(wǎng)格筋加固適用砂漿等材料作為保護(hù)層，加固后受環(huán)境因素影響小，抗擾動(dòng)能力強(qiáng)，加固效果可保證。從材料本身分析，粘帖纖維布、植FRP (英文全稱(chēng):Fiber Reinforced Polymer,中文全稱(chēng):纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料，文中簡(jiǎn)稱(chēng)FRP)筋等加固方法均只能做到單向受拉加固，而網(wǎng)格筋用于加固體系中時(shí)可雙向受拉。網(wǎng)格筋材料本身由多層片材復(fù)合而成，整體性好,縱橫雙向受力均勻。由于土木工程的特殊性，F(xiàn)RP在該領(lǐng)域的應(yīng)用除存在高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)外，還存在共性的缺點(diǎn)，如:彈模低、延性差、抗剪能力差，阻礙了其大范圍推廣應(yīng)用。研發(fā)新的FRP及相關(guān)材料時(shí)必須要注意解決纖維及FRP上述共同存在的缺點(diǎn)，研發(fā)出能夠滿(mǎn)足在土木工程中特別是在新建結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的高性能材料，而且同時(shí)要具備施工性能好、成本低等特點(diǎn)，推動(dòng)FRP及相關(guān)材料在土木工程領(lǐng)域更加廣泛和科學(xué)的應(yīng)用。相比較而言，網(wǎng)格筋具有較好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。但目前常用的復(fù)合材料網(wǎng)格筋為截面不整齊、節(jié)點(diǎn)凸出或節(jié)點(diǎn)周?chē)膹?fù)合材料筋有間隙等缺點(diǎn)，急需改進(jìn)。目前鋼筋網(wǎng)格筋為縱橫鋼筋直接焊接或采用細(xì)鋼絲進(jìn)行綁扎而成，節(jié)點(diǎn)突出，并且節(jié)點(diǎn)處連接不牢靠，容易剝離、斷裂。FRP復(fù)合筋制備方法基本都是綁扎，也存在節(jié)點(diǎn)突出、節(jié)點(diǎn)處容易剝離、斷裂等缺點(diǎn)。目前亦有無(wú)節(jié)點(diǎn)FRP網(wǎng)格筋產(chǎn)品出現(xiàn)，但其制備方法為手工制備，存在界面不整齊、節(jié)點(diǎn)周?chē)鷱?fù)合材料蒲層有間隙等缺陷，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)處容易開(kāi)裂、縱橫向筋力學(xué)性能不穩(wěn)定等缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題:本專(zhuān)利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，該網(wǎng)格筋的截面規(guī)則，拉伸強(qiáng)度高、彈性模量高；同時(shí)，本專(zhuān)利技術(shù)還提供了一種制作該平面網(wǎng)格筋的模具，利用該模具制作的平面網(wǎng)格筋，具有規(guī)則的截面，且表面無(wú)節(jié)點(diǎn)；本專(zhuān)利技術(shù)還提供了該平面網(wǎng)格筋的制作方法，該制作方法簡(jiǎn)單易操作，生產(chǎn)效率高，且制作出的平面網(wǎng)格筋具有規(guī)則的截面，拉伸強(qiáng)度高、彈性模量高。技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)采用的技術(shù)方案是: 一種用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，該網(wǎng)格筋包括相互平行布置的縱向復(fù)合筋和相互平行布置的橫向復(fù)合筋，縱向復(fù)合筋和橫向復(fù)合筋在同一平面上固定連接，形成平面網(wǎng)格，所述的縱向復(fù)合筋的橫截面和橫向復(fù)合筋的橫截面均呈矩形。進(jìn)一步，所述的網(wǎng)格筋為纖維復(fù)合材料層，該纖維復(fù)合材料層由纖維和樹(shù)脂混合組成，且纖維的質(zhì)量含量為70% — 83%，樹(shù)脂的質(zhì)量含量為17% — 30%。進(jìn)一步，所述的網(wǎng)格筋還包括鋼芯，纖維復(fù)合材料層包裹在鋼芯的外側(cè)，纖維復(fù)合材料層和鋼芯的體積比為5— I: I。進(jìn)一步，所述的網(wǎng)格筋的上表面和下表面分別設(shè)有紋路。一種制作所述的用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋的模具，該模具包括陽(yáng)模具和陰模具，陽(yáng)模具為第一平臺(tái)，該第一平臺(tái)的下部設(shè)有縱橫交錯(cuò)的凸楞，陰模具為第二平臺(tái)，該第二平臺(tái)的上部設(shè)有縱橫交錯(cuò)的凹槽，第二平臺(tái)的凹槽與第一平臺(tái)的凸楞相配合。進(jìn)一步，所述的凹槽的底面和凸楞的表面分別設(shè)有凹陷的紋路。一種所述的用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋的制作方法，該制作方法包括以下步驟: 第一步:制作纖維復(fù)合材料:按照樹(shù)脂浴方法，將纖維浸沒(méi)在樹(shù)脂槽內(nèi)的熱固性樹(shù)脂中，浸沒(méi)時(shí)間大于等于5秒，然后采用對(duì)輥對(duì)浸沒(méi)樹(shù)脂的纖維擠壓，擠出多余的樹(shù)脂，并使擠出的樹(shù)脂自然回流到樹(shù)脂槽中；將浸滿(mǎn)樹(shù)脂的纖維經(jīng)120°C 180°C高溫固化后，形成纖維復(fù)合材料，其中，纖維復(fù)合材料中纖維的質(zhì)量含量為70% — 83%，樹(shù)脂的質(zhì)量含量為17%—30% ； 第二步:布設(shè)纖維復(fù)合材料:將第一步制備的纖維復(fù)合材料布設(shè)在陰模具的凹槽中，纖維復(fù)合材料沿著陰模具的凹槽縱橫交錯(cuò)布設(shè)； 第三步:對(duì)纖維復(fù)合材料施加壓力:首先將陽(yáng)模具的凸楞對(duì)準(zhǔn)陰模具的凹槽，進(jìn)行合模，然后對(duì)陽(yáng)模具施加壓力P，從而使陽(yáng)模具的凸楞對(duì)位于陰模具凹槽內(nèi)的纖維復(fù)合材料施加壓力，制成相應(yīng)的平面網(wǎng)格筋。進(jìn)一步，所述的第二步中，在陰模具的凹槽中布設(shè)纖維復(fù)合材料時(shí)，將鋼芯布設(shè)在纖維復(fù)合材料中。有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案具有以下有益效果: 1.表面無(wú)節(jié)點(diǎn)，不容易開(kāi)裂、剝離。現(xiàn)有技術(shù)采用捆扎或者焊接工藝，制備平面網(wǎng)格筋。制成的網(wǎng)格筋在縱向復(fù)合筋和橫向復(fù)合筋結(jié)合處會(huì)有凸出的節(jié)點(diǎn)，容易開(kāi)裂、剝離。而本專(zhuān)利技術(shù)的平面網(wǎng)格筋利用設(shè)有凹槽的陰模具和設(shè)有凸楞的陽(yáng)模具，采用模壓成型工藝制備而成。制成平面網(wǎng)格筋的表面沒(méi)有任何節(jié)點(diǎn)。在使用過(guò)程中，本專(zhuān)利技術(shù)的平面網(wǎng)格筋不容易開(kāi)裂、剝離。2.橫截面均勻，力學(xué)性能穩(wěn)定。本專(zhuān)利技術(shù)的制備方法采用模壓成型工藝。通過(guò)設(shè)置陰模具的凹槽形狀和陽(yáng)模具的凸楞形狀，保證模壓成型的平面網(wǎng)格筋的橫截面均勻，不出現(xiàn)不規(guī)則的截面，保證平面網(wǎng)格筋力學(xué)性能的穩(wěn)定性。3.纖維含量高，具有高的拉伸強(qiáng)度和彈性模量。本專(zhuān)利技術(shù)的平面網(wǎng)格筋中的纖維的質(zhì)量含量可為70% — 83%，樹(shù)脂的質(zhì)量含量為17% — 30%。纖維是玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維中的任意一種或組合。通過(guò)設(shè)置合理的纖維和樹(shù)脂的質(zhì)量，可以提高網(wǎng)格筋整體的拉伸強(qiáng)度和彈性模量。通過(guò)試驗(yàn)可以論證，本專(zhuān)利技術(shù)的平面網(wǎng)格筋比現(xiàn)有的網(wǎng)格筋的拉伸強(qiáng)度和彈性模量均要高出30%。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的平面網(wǎng)格筋俯視圖。圖2是本專(zhuān)利技術(shù)的平面網(wǎng)格筋立體圖。圖3是本專(zhuān)利技術(shù)的縱向復(fù)合筋第一種結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4是本專(zhuān)利技術(shù)的縱向復(fù)合筋第二種結(jié)構(gòu)的截面圖。圖5是本專(zhuān)利技術(shù)的縱向復(fù)合筋第三種結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6是本專(zhuān)利技術(shù)的陽(yáng)模具的剖視圖。圖7是本專(zhuān)利技術(shù)的陰模具的剖視圖。圖中有:縱向復(fù)合筋1、橫向復(fù)合筋2、鋼芯3、陽(yáng)模具4、凸楞401、陰模具5、凹槽501、紋路6。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1和圖2所示，本專(zhuān)利技術(shù)的一種用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，包括相互平行布置的縱向復(fù)合筋I(lǐng)和相互平行布置的橫向復(fù)合筋2，縱向復(fù)合筋I(lǐng)和橫向復(fù)合筋2在同一平面上固定連接，形成平面網(wǎng)格。縱向復(fù)合筋I(lǐng)的橫截面和橫向復(fù)合筋2的橫截面均呈矩形。本專(zhuān)利技術(shù)的平面網(wǎng)格筋中，縱向復(fù)合筋I(lǐng)的橫截面和橫向復(fù)合筋2的橫截面均呈矩形。平面網(wǎng)格筋具有規(guī)則的截面形狀。這樣有利于保證產(chǎn)品的力學(xué)性能穩(wěn)定。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，其特征在于：該網(wǎng)格筋包括相互平行布置的縱向復(fù)合筋（1）和相互平行布置的橫向復(fù)合筋（2），縱向復(fù)合筋（1）和橫向復(fù)合筋（2）在同一平面上固定連接，形成平面網(wǎng)格，所述的縱向復(fù)合筋（1）的橫截面和橫向復(fù)合筋（2）的橫截面均呈矩形。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，其特征在于:該網(wǎng)格筋包括相互平行布置的縱向復(fù)合筋(I)和相互平行布置的橫向復(fù)合筋(2 )，縱向復(fù)合筋(I)和橫向復(fù)合筋(2 )在同一平面上固定連接，形成平面網(wǎng)格，所述的縱向復(fù)合筋(I)的橫截面和橫向復(fù)合筋(2)的橫截面均呈矩形。2.按照權(quán)利要求1所述的用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，其特征在于:所述的網(wǎng)格筋為纖維復(fù)合材料層，該纖維復(fù)合材料層由纖維和樹(shù)脂混合組成，且纖維的質(zhì)量含量為70%—83%，樹(shù)脂的質(zhì)量含量為17% — 30%。3.按照權(quán)利要求2所述的用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，其特征在于:所述的纖維是玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維中的任意一種或組合；樹(shù)脂是乙烯基樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)月旨、不飽和樹(shù)脂中的任意一種或組合。4.按照權(quán)利要求2或3所述的用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，其特征在于:所述的網(wǎng)格筋還包括鋼芯(3)，纖 維復(fù)合材料層包裹在鋼芯(3)的外側(cè)，纖維復(fù)合材料層和鋼芯(3)的體積比為5— 1:1 ο5.按照權(quán)利要求4所述的用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，其特征在于:所述的鋼芯(3)為直徑在0.2 — 2mm之間的鋼絲，鋼芯(3)為一根，且布設(shè)在纖維復(fù)合材料層中部；或者鋼芯(3)的數(shù)量大于兩根，且呈環(huán)形布設(shè)在纖維復(fù)合材料層中。6.按照權(quán)利要求1所述的用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋，其特征在于:所述的網(wǎng)格筋的上表面和下表面分別設(shè)有紋路(6 )。7.一種制作權(quán)利要求1所述的用于結(jié)構(gòu)加固的平面網(wǎng)格筋的模具，其特征在于，該模具包括陽(yáng)模具(4)和陰模具(5)，陽(yáng)模具(4)為第一平臺(tái)，該第一平臺(tái)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳智深，劉建勛，吳智仁，吳剛，朱中國(guó)，朱虹，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：江蘇綠材谷新材料科技發(fā)展有限公司，東南大學(xué)，江蘇杰成凱新材料科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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