專(zhuān)利名稱：一種碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，特別涉及一種碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵。
背景技術(shù)：
混凝土材料由于價(jià)格低廉，耐火、耐熱、耐腐蝕性能較好，抗壓強(qiáng)度高，因而在 土木工程領(lǐng)域被大量使用。但不足之處在于它是脆性材料，抗拉性能與抗彎折性能較 差，因此人們通常使用某些增強(qiáng)材料來(lái)克服它們的這些缺陷。
目前土木工程中使用最多的是各種亂向短纖維增強(qiáng)混凝土復(fù)合材料，如鋼纖維、 玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維等，其優(yōu)點(diǎn)是克服了普通混凝土抗拉強(qiáng)度低、抗沖擊 性能差及延性差等弱點(diǎn)，但是缺陷在于承載方向不明確，特別在混凝土結(jié)構(gòu)中它難 以代替鋼筋承擔(dān)某個(gè)方向上明確的荷載作用，因此許多研究人員又提出采用纖維織物， 并且已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。纖維織物承載方向明確，能明顯改善混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗 沖擊性能及延性性能，具有普通增強(qiáng)型混凝土所不具備的優(yōu)良機(jī)械性能、防水滲透性 能、耐自然溫差性能，持久的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸的穩(wěn)定性。目前采用比較多的是碳纖維 織物和玻璃纖維織物。
但是，由于各種因素影響，應(yīng)力在構(gòu)件中分布是不均勻的，碳纖維是脆性材料， 強(qiáng)度高、彈性模量高，但變形能力差，不會(huì)在應(yīng)力不均勻部位產(chǎn)生塑性內(nèi)力重分布， 而是被"各個(gè)擊破"，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的延性較差；玻璃纖維的強(qiáng)度和彈性模量低，雖然價(jià)格 低廉，但耐堿性較差，其抗腐蝕性能較差。而且，目前出現(xiàn)的纖維織物基本是由一種 纖維編織而成，只能發(fā)揮某一特定的材料性能。針對(duì)以上情況，本發(fā)明提出一種碳纖 維/玄武巖纖維混雜織物格柵，利用碳纖維高強(qiáng)、高彈性模量的優(yōu)點(diǎn)來(lái)提高混凝土的強(qiáng) 度，同時(shí)利用玄武巖纖維低模量、變形能力較大的優(yōu)點(diǎn)來(lái)提高混凝土的抗拉、抗彎折 性能，通過(guò)這種混雜編織物可以充分發(fā)揮不同纖維材料各自的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵，利用碳纖維高強(qiáng)、高 彈性模量的優(yōu)點(diǎn)來(lái)提高混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)利用玄武巖纖維低模量、變形能力較大的 優(yōu)點(diǎn)來(lái)提高混凝土的韌性。通過(guò)不同纖維混雜產(chǎn)生的混雜效應(yīng)充分發(fā)揮不同纖維的優(yōu) 勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)化了 FRP的綜合力學(xué)性能。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明所述的混雜織物格柵，由玄武巖纖維和碳纖維交錯(cuò)排列編織而成的混雜織 物格柵，其中不同種纖維每股分為兩束，經(jīng)碳纖維或玄武巖纖維后交叉，與碳纖維或
玄武巖纖維交錯(cuò)疊置，形成網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明所述的混雜織物格柵，格柵中網(wǎng)格大小范圍為5mmx5mm 20mmx20mm。 為了提高其強(qiáng)度和致密性，網(wǎng)格表面還涂覆有樹(shù)脂層。樹(shù)脂層的樹(shù)脂用量為40g/m2 60 g/m2。本發(fā)明所述的樹(shù)脂層的材料可以選用聚氨酯樹(shù)脂、環(huán)氧基樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、 酚醛樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、烯丙基樹(shù)脂等樹(shù)脂材料。
采用本發(fā)明技術(shù)方案的碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵，可根據(jù)使用場(chǎng)合進(jìn)行合 理的調(diào)整，例如選用不同的粗細(xì)和強(qiáng)度的碳纖維、玄武巖纖維，調(diào)整網(wǎng)格的間隔距離 等。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1) 采用高模量碳纖維來(lái)提高混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)釆用低模量、變形能力較大的玄 武巖纖維來(lái)提高其韌性。利用高、低模量纖維的不同特點(diǎn)，將高、低模量纖維編織成 格柵形式鋪設(shè)于混凝土中，形成混雜纖維格柵增強(qiáng)混凝土材料，其價(jià)格比碳纖維格柵 低許多。
2) 混雜纖維織物承載方向明確，能明顯改善混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗沖擊性能及延 性性能。
2) 具有良好的抗裂性、彎曲性、耐沖擊性、耐疲勞性、防水、成本低、可隨意裁 剪、耐高溫、抗?jié)B漏、電絕緣等優(yōu)點(diǎn)。
3) 可廣泛應(yīng)用于建筑上的地板、天花板、裝飾墻板；結(jié)構(gòu)加固；路面、橋面和機(jī) 場(chǎng)跑道；隧道工程的襯砌、絕緣防滲層等；污水井蓋等。


圖1為本碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵的結(jié)構(gòu)意圖。其中l(wèi)為碳纖維、2為玄 武巖纖維、3為網(wǎng)格樹(shù)脂層。
圖2為碳纖維分成兩東時(shí)，玄武巖纖維2和碳纖維1形成的節(jié)點(diǎn)示意圖。其中1 為碳纖維、2為玄武巖纖維、11、 12為碳纖維分成兩束。
圖3為玄武巖纖維分成兩束時(shí)，玄武巖纖維2和碳纖維l形成的節(jié)點(diǎn)示意圖。其 中1為碳纖維、2為玄武巖纖維、21、 22為玄武巖纖維分成兩東。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖1、圖2、圖3具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式。
實(shí)施例1。
本實(shí)施例如圖l所示由玄武巖纖維2和碳纖維1交錯(cuò)排列成網(wǎng)格狀，為了能夠提 高其強(qiáng)度和致密性，在網(wǎng)格上涂覆聚氨酯樹(shù)脂層3，樹(shù)脂用量為60g/m、如圖2所示 每股碳纖維l分成兩東ll、 12,兩者經(jīng)過(guò)碳纖維1或玄武巖纖維2后交叉，與碳纖維 1或玄武巖纖維2交錯(cuò)疊置，在碳纖維1與玄武巖纖維2或碳纖維1與碳纖維1或玄 武巖纖維2與玄武巖纖維2交叉處形成節(jié)點(diǎn)，如圖3所示每股玄武巖纖維2分成兩東 21、 22,兩者經(jīng)過(guò)碳纖維1或玄武巖纖維2后交叉，與碳纖維l或玄武巖纖維2交錯(cuò) 疊置，在碳纖維1與玄武巖纖維2或碳纖維1與碳纖維1或玄武巖纖維2與玄武巖纖 維2交叉處形成節(jié)點(diǎn)，這些若干節(jié)點(diǎn)構(gòu)成本碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵的網(wǎng)格。 網(wǎng)格間的間距控制在5mm。
實(shí)施例2。本實(shí)施例如圖1所示由玄武巖纖維經(jīng)線股2和碳纖維緯線股1交錯(cuò)排列成網(wǎng)格狀，
為了能夠提高其強(qiáng)度和致密性，在網(wǎng)格上涂覆環(huán)氧基樹(shù)脂層3,樹(shù)脂用量為40g/m2; 如圖2所示每股碳纖維1分成兩束11、 12,兩者經(jīng)過(guò)碳纖維1或玄武巖纖維2后交叉， 與碳纖維1或玄武巖纖維2交錯(cuò)疊置，在碳纖維1與玄武巖纖維2或碳纖維1與碳纖 維1或玄武巖纖維2與玄武巖纖維2交叉處形成節(jié)點(diǎn)，如圖3所示每股玄武巖纖維2 分成兩東21、 22,兩者經(jīng)過(guò)碳纖維1或玄武巖纖維2后交叉，與碳纖維l或玄武巖纖 維2交錯(cuò)疊置，在碳纖維1與玄武巖纖維2或碳纖維1與碳纖維1或玄武巖纖維2與 玄武巖纖維2交叉處形成節(jié)點(diǎn)，這些若干節(jié)點(diǎn)構(gòu)成本碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵 的網(wǎng)格。網(wǎng)格間的間距控制在20mm。
權(quán)利要求
1、一種碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵，其特征是由玄武巖纖維和碳纖維交錯(cuò)排列編織而成的混雜織物格柵，其中不同種纖維每股分為兩束，經(jīng)碳纖維或玄武巖纖維后交叉，與碳纖維或玄武巖纖維交錯(cuò)疊置，形成網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混雜織物格柵，其特征是網(wǎng)格表面涂覆有樹(shù)脂層，用量 為40g/m2 ~ 60 g/m2。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混雜織物格柵，其特征是所述的樹(shù)脂為聚氨酯樹(shù)脂、 環(huán)氧基樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂或烯丙基樹(shù)脂。
全文摘要
一種碳纖維/玄武巖纖維混雜織物格柵，屬于建筑材料領(lǐng)域，其特征是由玄武巖纖維和碳纖維交錯(cuò)排列編織而成的混雜織物格柵，其中不同種纖維每股分為兩束，經(jīng)碳纖維或玄武巖纖維后交叉，與碳纖維或玄武巖纖維交錯(cuò)疊置，形成網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明利用高、低模量纖維的不同特點(diǎn)，將高、低模量纖維編織成格柵形式鋪設(shè)于混凝土中，形成混雜纖維格柵增強(qiáng)混凝土材料，其價(jià)格比碳纖維格柵低許多，其混雜纖維織物承載方向明確，能明顯改善混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗沖擊性能及延性性能，且具有良好的抗裂性、彎曲性、耐沖擊性、耐疲勞性、防水、成本低、可隨意裁剪、耐高溫、抗?jié)B漏、電絕緣等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04C5/07GK101666137SQ20091011578
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者吳永根, 蔚 陳, 高劍平 申請(qǐng)人:華東交通大學(xué)