CN204402524U - 夹芯绳状纤维增强塑料杆体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种夹芯绳状纤维增强塑料杆体,包括芯体、呈螺旋状缠绕在芯体上的纤维绳。通过增强纤维材料和热塑性或热固性塑料构成的复合材料杆体,形状为夹芯绳状。具有非常高的拉伸强度、抗扭强度、抗剪强度和优异的抗蚀及吸波性能。可制成锚杆或锚索,应用于矿井支护、边坡稳定等;利用其超常的耐蚀性能和吸波性能,又可替代传统钢筋,用于严酷环境和需要吸波环境中的混凝土增强。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种复合材料的杆体,尤其是一种适用于矿井、隧道及边坡稳定锚固支护的夹芯绳状纤维增强塑料杆体。
技术背景
在众多的纤维增强塑料锚杆(俗称玻璃钢锚杆)中,一般全部由轴向纤维组成,或只在外圈缠绕部分散纤维组成,这种锚杆能够提供很大的拉应力,但在扭应力上则因其材料的特性和结构的弱点,难以达到现代锚杆安装所需的高扭矩要求。
用玻璃纤维、碳纤维或其它纤维增强的复合材料杆体,因其材料性质决定,其延展性很低。如果欲取代钢筋在混凝土中应用,低的延展率将无法保证混凝土建筑受到冲击时的变形要求。这个问题一直是业界的困惑。
发明内容
本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处,提供一种结构简单、抗拉伸强度、抗扭强度、抗剪强度高的夹芯绳状纤维增强塑料杆体。
为实现上述目的,本实用新型的夹芯绳状纤维增强塑料杆体由芯体、呈螺旋状缠绕在芯体上的上过捻的增强纤维束构成。
所述的上过捻的增强纤维束为单根或多根。
所述的上过捻的增强纤维束为玻璃纤维束、碳纤维束、聚酯纤维束、芳纶纤维束、或尼龙纤维束。
所述的芯体为增强纤维束芯体、尼龙芯体、聚氨酯芯体、合成橡胶芯体。
有益效果:本实用新型由于具有优秀的综合力学性能、抗蚀性能和吸波性能,在某些特定环境中是替代钢材的新一代杆状材料。可制成锚杆、锚索,用于矿井和隧道及边坡稳定方面的锚固支护;在混凝土建筑中替代钢筋,用于海洋或其它腐蚀强烈的环境,及需要防止雷达波反射的环境。具有如下优点:
1、用同样性质的增强纤维束做杆体的芯部和外部材料时,按照不同的比例,调整芯部和外部材料的使用量比例,即可得到大拉应力、小扭应力,或小拉应力、大扭应力的杆体。也就是说在使用等量材料时,芯部材料使用量大,得到拉应力大、扭应力小的产品;而外部材料使用量大时,则得到扭应力大、拉应力小的产品,拉应力和扭应力呈反比关系。因此,可以根据使用需要,灵活设计制造。
2、为提高杆体本身的延展性,以适应大延展性要求的应用,将弹性材料用于芯部,受到拉应力时,芯部材料将变形伸长,同时直径缩小;此时,外部纤维束组成的缠绕层直径也随之收缩,收缩量将转化为伸长而释放,于是整个杆体得到相对大的延展性。在应力消除,芯部弹性材料回弹,杆体也将回弹。根据使用需要,改变芯部弹性体的种类和直径,可以得到不同延展性的杆体;调节外部增强纤维束的用量可以得到不同拉应力的杆体。
3、为改变杆体本身的刚性,可以使用不同的纤维束浸润材料。为得到高刚性,可以使用不饱和聚酯、酚醛树脂、环氧树脂等热固化型塑料材料;为得到柔性,则可以使用聚氨酯、尼龙、聚酯、乙烯-醋酸乙烯等热塑性材料。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的剖面结构示意图。
图中:1-芯体,2-纤维绳。
具体实施方式
下面结构附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述:
如图1所示,本实用新型的夹芯绳状纤维增强塑料杆体由芯体1和上过捻的增强纤维束2构成,上过捻的增强纤维束2呈螺旋状缠绕在芯体1上。所述的芯体1为尼龙芯体、聚氨酯芯体、合成橡胶芯体;所述的上过捻的增强纤维束2为单根或多根,图2中所示为3根。所述的上过捻的增强纤维束2为玻璃纤维束、碳纤维束、聚酯纤维束、芳纶纤维束、或尼龙纤维束。
芯体1的材料为轴向的增强纤维束或者条状的弹性体;外部缠绕的增强纤维束必须是上过捻的合股增强纤维束,这种纤维束能够将纤维合成一股,从而大大提高其拉伸强度;因此,改变芯部和外部的材料品种与材料数量,可以组合出适应不同力学要求的杆体。
芯体1可以由轴向增强纤维束组成,也可以由弹性材料组成;外部缠绕上过捻的增强纤维束2由增强纤维束组成,缠绕在芯部材料外面,呈螺旋状形成一定倾斜角度。
Claims (1)
1.一种夹芯绳状纤维增强塑料杆体,其特征在于:它由芯体(1)、呈螺旋状缠绕在芯体(1)上的上过捻的增强纤维束(2)构成;所述的芯体(1)为增强纤维束芯体、尼龙芯体、聚氨酯芯体、合成橡胶芯体;所述的上过捻的增强纤维束(2)为单根或多根;上过捻的增强纤维束(2)为玻璃纤维束、碳纤维束、聚酯纤维束、芳纶纤维束、或尼龙纤维束。
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