CN113248870A - 一种生物纤维树脂复合材料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生物纤维树脂复合材料，包括如下重量份数的各原料：环氧树脂30‑100份，固化剂30‑100份，棉纤维2‑3份，苎麻纤维1.3‑2份，亚麻纤维0.6‑1份；本发明通过生物质纤维的引入，提高了复合材料的强度。在施工过程中抑制了界面脱空和强度不足的问题，也不需要进行裂缝边缘的封闭，可以一人操作，一个工序循环工期可缩短至8小时以内，节省劳动力成本60％以上。

Description

一种生物纤维树脂复合材料

技术领域

本发明涉及一种复合材料，具体是一种生物纤维树脂复合材料。

背景技术

目前，危岩节理裂隙复杂条件下较宽厚裂隙的加固处理方法，大多使用水泥砂浆、环氧树脂混凝土或普通环氧树脂进行填塞和灌注粘结加固，但在施工过程中存在以下问题：

1、水泥砂浆强度低，粘结力差，而且水泥砂浆在凝固过程中会产生一定量的收缩，导致待处理界面与水泥砂浆脱离，无法达到处理效果。在引入膨胀剂情况下虽然能有效改善收缩问题，但其粘结力和承受剪应力能力弱，使用条件受到限制。

2、环氧树脂混凝土拥有很强的抗压及抗剪强度，但现场操作复杂，存在对裂隙的上界面浸润不足或因出现坍缩而导致与上方界面脱空的问题，施工效果欠佳。

3、采用普通环氧树脂处理宽厚裂隙时的强度与浸润性均能满足要求，但在治理过程中需要对裂隙边缘进行严格封闭处理，在节理裂隙复杂条件下无法实现，易发生浆液渗漏导致工程失败。

4、现有材料使用过程中均存在工序复杂，施工周期长的问题，一般需要至少三人操作完成，一个工序循环需要2至4天工期，施工成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物纤维树脂复合材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生物纤维树脂复合材料，包括如下重量份数的各原料：

环氧树脂30-100份，固化剂30-100份，棉纤维2-3份，苎麻纤维1.3-2份，亚麻纤维0.6-1份。

作为本发明进一步的方案：所述棉纤维、苎麻纤维和亚麻纤维的直径为15-25μm。

作为本发明进一步的方案：生物纤维树脂复合材料的使用方法包括以下步骤：

步骤一、按照原料配方，称取相应重量的环氧树脂、固化剂、棉纤维、苎麻纤维和亚麻纤维；

步骤二、将称取后的环氧树脂和固化剂倒入第一容器中，进行搅拌，搅拌时间不少于5min；

步骤三、将称取后的棉纤维、苎麻纤维、亚麻纤维倒入第二容器中，进行搅拌混合；

步骤四、将第二容器内混合好的生物纤维投入第一容器内，与第一容器内的环氧树脂混合液进行均匀浸混，充分排出空气；

步骤五、将浸混好的生物纤维和环氧树脂静置，静置时间不少于15min，消泡后即可使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用环氧树脂为基质，按一定比例加入棉、亚麻、贮麻三种生物纤维，纤维平均直径为15-25μm。亚麻纤维与苎麻纤维具有较好的刚性、弹性、强度和持浆性能，将其混合后可达到较好的强度和形态级配。棉纤维强度略低，但其扭曲结构使纤维混合后具有更好的纠联性，更有利纤维的经纬分布，同时能提高混合纤维的持浆性能。以环氧树脂与固化剂混合液对混合纤维进行浸混，经浸混后的生物纤维树脂复合材料在固化前的操作过程中，具有较好的弹性和持浆性能，施工后对加固裂隙上下界面均具有很好的贴合性和浸润性。

本发明通过生物质纤维的引入，提高了复合材料的强度。在施工过程中抑制了界面脱空和强度不足的问题，也不需要进行裂缝边缘的封闭，可以一人操作，一个工序循环工期可缩短至8小时以内，节省劳动力成本60％以上。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

一种生物纤维树脂复合材料，包括如下重量份数的各原料：

环氧树脂30-100份，固化剂30-100份，棉纤维2-3份，苎麻纤维1.3-2份，亚麻纤维0.6-1份。

其中，所述棉纤维、苎麻纤维和亚麻纤维的直径为15-25μm。

具体的，生物纤维树脂复合材料的使用方法包括以下步骤：

步骤一、按照原料配方，称取相应重量的环氧树脂、固化剂、棉纤维、苎麻纤维和亚麻纤维；

步骤二、将称取后的环氧树脂和固化剂倒入第一容器中，进行搅拌，搅拌时间不少于5min；

步骤三、将称取后的棉纤维、苎麻纤维、亚麻纤维倒入第二容器中，进行搅拌混合；

步骤四、将第二容器内混合好的生物纤维投入第一容器内，与第一容器内的环氧树脂混合液进行均匀浸混，充分排出空气；

步骤五、将浸混好的生物纤维和环氧树脂静置，静置时间不少于15min，消泡后即可使用，配好的材料应在2小时内使用完毕。

在本实施例中，采用本发明后，具有以下效果：

1、经与环氧树脂混凝土进行对比使用，对水平裂隙进行加固，环氧树脂混凝土出现明显塌缩，上界面脱空面积达到25％以上，而使用生物纤维树脂复合材料则未发现塌缩和脱空现象。

2、在河北省某景区的节理复杂岩体加固过程中，对本发明产品进行了探索性对比使用，与锚固工艺相比较，人工成本降低了28.3％，机械成本降低了68％，工程工期缩短了30％，取得了良好的经济效益。

3、在本产品与膨胀水泥砂浆对岩石的固结剥离破坏试验中，使用膨胀水泥砂浆加固的岩石在强行剥离时，自岩石与膨胀水泥砂浆界面裂脱，而使用生物纤维树脂复合材料则发生了岩石破坏，加固面未发生裂脱现象。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (3)

1.一种生物纤维树脂复合材料，其特征在于，包括如下重量份数的各原料：

环氧树脂30-100份，固化剂30-100份，棉纤维2-3份，苎麻纤维1.3-2份，亚麻纤维0.6-1份。

2.根据权利要求1所述的一种生物纤维树脂复合材料，其特征在于，所述棉纤维、苎麻纤维和亚麻纤维的直径为15-25μm。

3.根据权利要求1所述的一种生物纤维树脂复合材料，其特征在于，生物纤维树脂复合材料的使用方法包括以下步骤：

步骤一、按照原料配方，称取相应重量的环氧树脂、固化剂、棉纤维、苎麻纤维和亚麻纤维；

步骤二、将称取后的环氧树脂和固化剂倒入第一容器中，进行搅拌，搅拌时间不少于5min；

步骤三、将称取后的棉纤维、苎麻纤维、亚麻纤维倒入第二容器中，进行搅拌混合；

步骤四、将第二容器内混合好的生物纤维投入第一容器内，与第一容器内的环氧树脂混合液进行均匀浸混，充分排出空气；

步骤五、将浸混好的生物纤维和环氧树脂静置，静置时间不少于15min，消泡后即可使用。