CN104060536A - 一种玄武岩纤维复合筋 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玄武岩纤维复合筋，包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：35%~55%，玻璃纤维：10%~18%，树脂基体：27%~55%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：25%~34%，芳纶纤维：30%~38%，基体树脂：28%~45%。本发明强度高，耐酸、耐碱的腐蚀，抗疲劳性能强，制成的拉索可长期暴露在野外使用，使用寿命长，消除了在使用时折断的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种土建交通领域用到的拉索，尤其涉及一种含有玄武岩纤维的复合筋。
背景技术
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,或Fiber Reinforced Plastic,简称FRP)是由增强纤维材料,如玻璃纤维,碳纤维,芳纶纤维等,与基体材料经过缠绕,模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。根据增强材料的不同,常见的纤维增强复合材料分为玻璃纤维增强复合材料(GFRP),碳纤维增强复合材料(CFRP)以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)。由于纤维增强复合材料具有如下特点:(1)比强度高,比模量大;(2)材料性能具有可设计性:(3)抗腐蚀性和耐久性能好;(4)热膨胀系数与混凝土的相近。这些特点使得FRP材料能满足现代结构向大跨、高耸、重载、轻质高强以及在恶劣条件下工作发展的需要,同时也能满足现代建筑施工工业化发展的要求,因此被越来越广泛地应用于各种民用建筑、桥梁、公路、海洋、水工结构以及地下结构等领域中。
对于传统的拉索结构，如斜拉桥，悬索桥，索拱结构等，拉索都采用钢绞丝或钢丝束，这种材料的拉索不耐酸碱电，抗疲劳性能不强，自身重量大，在野外风吹日晒后可能断裂，存在着安全隐患。
发明内容
为了克服传统拉索不存在安全隐患的缺陷，本发明提供了一种玄武岩纤维复合筋，该复合强度高，耐酸、耐碱的腐蚀，抗疲劳性能强，用该复合筋制造出来的拉索可长期暴露在野外使用，使用寿命长，消除了在使用时折断的安全隐患。
一种玄武岩纤维复合筋，其特征在于：包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：35%~55%，玻璃纤维：10%~18%，树脂基体：27%~55%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：25%~34%，芳纶纤维：30%~38%，基体树脂：28%~45%。
所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：40%~52%，玻璃纤维：10%~15%，树脂基体：33%~50%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：30%~34%，芳纶纤维：35%~38%，基体树脂：28%~35%。
所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：50%，玻璃纤维：12%，树脂基体：38%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：34%，芳纶纤维：36%，基体树脂：30%。
本发明具有以下优点：
1、本发明包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，中心复合筋和周边复合筋增强拉索的抗疲劳强度，同时由于中心复合筋侧材料是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，其耐酸、耐碱、耐高温、耐低温，在野外的恶劣环境下也不会被腐蚀，使用寿命大大延长，制成的拉索消除了长期暴露在空气中折断的安全隐患。
2、本发明中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：35%~55%，玻璃纤维：10%~18%，树脂基体：27%~55%。所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：25%~34%，芳纶纤维：30%~38%，基体树脂：28%~45%。通过这些参数的限制，制造出来的中心复合筋和周边复合筋易于绞合，绞合后，抗疲劳能力大大加强，耐酸耐碱能力相互加成，使用寿命可达数百年。
具体实施方式
实施例1包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：35%，玻璃纤维：8%，树脂基体：47%。所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：25%，芳纶纤维：30%，基体树脂：45%。中心复合筋和周边复合筋增强拉索的抗疲劳强度，同时由于中心复合筋侧材料是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，其耐酸、耐碱、耐高温、耐低温，在野外的恶劣环境下也不会被腐蚀，使用寿命大大延长，制成的拉索消除了长期暴露在空气中折断的安全隐患。
实施例2
本实施例包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：50%，玻璃纤维：12%，树脂基体：38%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：34%，芳纶纤维：36%，基体树脂：30%。
实施例3
本实施例包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：40%，玻璃纤维：10%，树脂基体：50%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：30%，芳纶纤维：35%，基体树脂：35%。
实施例4
本实施例包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的。
中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：55%，玻璃纤维：10%，树脂基体：40%。
所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：25%，芳纶纤维：38%，基体树脂：37%。
实施例5
本实施例本实施例包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，连续玄武岩纤维：40%，玻璃纤维：15%，树脂基体：55%。所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：30%，芳纶纤维：35%，基体树脂：35%。
实施例6
本实施例本实施例包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：41%，玻璃纤维：14%，树脂基体：45%。
所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：26%，芳纶纤维：34%，基体树脂：40%。
实施例7
本实施例本实施例包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：35%，玻璃纤维：15%，树脂基体：50%。
所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：25%，芳纶纤维：35%，基体树脂：40%。
连续玄武岩纤维是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维,其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间，纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色，有些似金色。
Claims (3)
1.一种玄武岩纤维复合筋，其特征在于：包括中心复合筋和周边复合筋，周边复合筋缠绕在中心复合筋上，中心复合筋是由连续玄武岩纤维和玻璃纤维通过树脂基体复合而成的，所述周边复合筋是由碳纤维和芳纶纤维通过树脂基体复合而成的，所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：35%~55%，玻璃纤维：10%~18%，树脂基体：27%~55%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：25%~34%，芳纶纤维：30%~38%，基体树脂：28%~45%。
2.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维复合筋，其特征在于：所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：40%~52%，玻璃纤维：10%~15%，树脂基体：33%~50%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：30%~34%，芳纶纤维：35%~38%，基体树脂：28%~35%。
3.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维复合筋，其特征在于：所述中心复合筋中以重量百分比计：连续玄武岩纤维：50%，玻璃纤维：12%，树脂基体：38%，所述周边复合筋中以重量百分比计：碳纤维：34%，芳纶纤维：36%，基体树脂：30%。
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