[发明专利]节能型复合材料钢筋

说明书

技术领域

本发明属于防腐材料建筑领域，特别涉及一种由纤维和树脂复合而成的材料钢筋。

背景技术

海水含有盐，海风刮过海面，会夹带着海浪或是海面上的湿气，气体中含有氯离子，形成盐雾腐蚀环境，对建筑物、岩石这些石料的东西或者轮船、集装箱这种金属物品具有一定的腐蚀性和破坏力。并且由海面吹向地面的风，要比从地面吹来的风携带更多的水分，湿度更大。海风中的水分可以与石料发生物理反应或者化学反应，和金属发生氧化还原反应，这个要比其他的风作用程度更大。

许多建造在沿海周边，如海港码头地区的钢筋加强型混凝土建筑，由于长期受到海洋环境中的腐蚀性物质的侵蚀，使用一段时间后，使混凝土内钢筋易发生腐蚀破坏，就出现了顺筋锈胀开裂、剥落的现象。

有些现有技术中，为了延缓建筑物被腐蚀，通常选择在建筑物表面涂覆一层防腐蚀剂，但是该防护措施仅仅是一种表面维护，而“建筑物内部所用材料还是金属材质”这一点并没有发生改变。

随着高分子聚合物材料的日益发展，复合材料被越来越多地用于大型工程增强材料，并且有替代传统金属材料的趋势。高分子聚合物材料具有质轻、抗腐蚀等有点，如果在节能的基础上，制备出具备足够强度的复合材料钢筋，是高分子聚合物材料钢筋发展的趋势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够有效防御氯离子腐蚀、且具备足够强度的节能型复合材料钢筋。

具体技术方案是：上述节能型复合材料钢筋具有呈空心管状的中间层，中间层的外部由内到外依次包覆玻纤编织层和壳体；并且，中间层内部具有横截面为正多变形的正多棱柱体内层，正多棱柱体的各条侧棱均与中间层内侧的圆弧面紧密接触，

上述正多棱柱体内层、中间层、玻纤编织层和壳体均为玻璃纤维增强复合材料，玻璃纤维增强复合材料中，基体材料为不饱和树脂、间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、双酚A型树脂或其他反应型树脂；

正多棱柱体内层和玻纤编织层中的增强材料，采用长纤维丝编织而成，长纤维丝为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或它们的混合纤维，

中间层和壳体中的增强材料为短纤维丝，即玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或它们的混合纤维。

作为优选：正多棱柱体为横截面为正三角形的正三棱柱体；或者正多棱柱体为横截面为正方形的正四棱柱体，

至于其他的正五棱柱体、正六棱柱体、正八棱柱体等都可以适用。

作为优选：从正多棱柱体内层的横截面上来看，正多变形的每个角均为圆角，这样设计的目的在于：增大正多棱柱体的每条侧棱与中间层内侧的圆弧面之间的接触面积，减少正多棱柱体侧棱的磨损。

本发明的有益效果是：本发明采用玻璃纤维增强复合材料代替现有技术中的传统金属材料，增加了材料钢筋的耐腐蚀性能。但是，虽然玻璃纤维增强复合材料是一种具有很高强度的工程复合材料，但是该复合材料毕竟不是金属钢材，其力学强度毕竟有限，如果复合材料钢筋仅仅包括中间层、玻纤编织层、壳体，并且中间层内部为中空结构的话，整个复合材料钢筋由于长期受到挤压，容易被破坏，例如在圆柱表面出现裂痕而影响使用性能；但是如果将该中空结构完全填满的话，既会增加成本，又大大增加了复合材料钢筋的重量，给运输、安装带来不便。

综合上述考虑，本发明采用力学结构非常稳定的横截面为正多变形的正多棱柱体作为内层，例如正三棱柱体，仅仅通过将三棱柱的3条侧棱均与中间层内侧的圆弧面紧密接触，赋予中间层以及其外部的玻纤编织层和壳体足够的支撑力，延缓材料钢筋受到压力而被破坏，延长其使用寿命。

附图说明

图1是本发明的节能型复合材料钢筋横截面的结构示意图(以正三棱柱体为例)。

图2是本发明的节能型复合材料钢筋中，横截面为正多变形的正多棱柱体内层的立体结构示意图(以正三棱柱体为例)。

图3是本发明的节能型复合材料钢筋横截面的优选方案的结构示意图(以正三棱柱体为例)，从正多棱柱体内层的横截面上来看，正多变形的3个角均为圆角，且均与中间层内侧的圆弧面紧密接触。

图4是本发明的节能型复合材料钢筋横截面的优选方案中，正多棱柱体内层横截面的结构示意图(以正三棱柱体为例)。

图5：图3是本发明的节能型复合材料钢筋横截面的优选方案的结构示意图(以正四棱柱体为例)，从正多棱柱体内层的横截面上来看，正多变形的4个角均为圆角，且均与中间层内侧的圆弧面紧密接触。

图6：本发明的节能型复合材料钢筋横截面的优选方案中，正多棱柱体内层横截面的结构示意图(以正四棱柱体为例)。