[发明专利]一种建筑领域用智能复合材料加强筋

说明书

本发明公开了一种建筑领域用智能复合材料加强筋，它包括依次相连的复合材料加强筋(1)、测控系统(2)、数据处理系统(3)和警报系统(4)；复合材料加强筋(1)包括复合材料杆体(5)、位于复合材料杆体(5)内部的测控光纤单元(7)；复合材料加强筋(1)中的测控光纤单元(7)与测控系统(2)通过光纤(8)实现测控信号的传输；复合材料杆体(5)和测控光纤单元(7)通过拉挤工艺一体成型；复合材料杆体(5)的外表面压制有压痕。本发明结构设计合理，强度高、质量轻、防腐蚀性强，使用寿命长，可监测复合材料加强筋在建筑物中应力变化情况，智能化程度高。

技术领域

本发明涉及一种建筑领域的加强筋，具体涉及一种建筑领域用智能复合材料加强筋。

背景技术

混凝土是现代工程结构的主要材料，我国每年混凝土用量约10亿m³，钢筋用量约2500万t，规模之大，耗资之巨，居世界前列。可以预见，钢筋混凝土仍将是我国在今后相当长时期内的一种重要的工程结构材料，物质是基础，材料的发展，必将对混凝土结构的设计方法、施工技术、试验技术以至维护起着决定性的作用。

长期以来，在钢筋混凝土结构中一直存在钢筋锈蚀引起的结构耐久性问题。钢筋锈蚀将严重地影响结构功能的正常发挥，并大大地降低结构的使用寿命。解决钢筋锈蚀所引起的混凝土结构耐久性问题的一个有效方法是利用纤维增强塑料(FiberReinforcedPlastics简称FRP)筋来代替钢筋和预应力钢筋。迄今为止，国外已进行了较多的FRP加筋混凝土的试验研究和工程应用，世界上第一个关于FRP材料的建筑混凝土结构设计指南，与1993年在日本产生，欧洲和美国的FRP筋混凝土结构设计规范也在编制过程中。我国在这方面起步较晚，但还是进行了不少试验研究。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有钢筋所存在的技术不足，提供一种结构设计合理、强度高、质量轻，可监测的建筑领域用智能复合材料加强筋。本发明提供的复合材料加强筋，通过复合材料加强筋应力数据的检测，可以用于建筑物关键位置的监测，通过这种监测可以有效的预测建筑物的的结构完整状况和损坏情况等，从而预知问题的发生，提前进行维护与保养。

技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采取如下技术方案：

一种建筑领域用智能复合材料加强筋，它包括依次相连的复合材料加强筋、测控系统、数据处理系统和警报系统；所述的复合材料加强筋包括复合材料杆体、位于复合材料杆体内部的测控光纤单元；复合材料加强筋中的测控光纤单元与测控系统通过光纤实现测控信号的传输；

复合材料杆体和测控光纤单元通过拉挤工艺一体成型；

复合材料杆体的外表面压制有压痕。

以上所述的复合材料杆体的外径为6mm～100mm，优选6～25mm。

作为优选方案，以上所述的建筑领域用智能复合材料加强筋，所述的复合材料杆体的强度≥2500MPa，模量≥120GPa；复合材料杆体是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双口恶唑纤维纤维或聚酰亚胺纤维中的一种或多种与热塑性树脂或者热固性树脂通过拉挤工艺制成。作为更加优选方案，以上所述的建筑领域用智能复合材料加强筋，所述的复合材料杆体的增强材料是玻璃纤维和碳纤维的混杂；其中外层为玻璃纤维，内侧为碳纤维。

作为优选方案，以上所述的建筑领域用智能复合材料加强筋，复合材料杆体的端部可连接有的金具。

作为优选方案，以上所述的建筑领域用智能复合材料加强筋，所述的压痕的深度不小于0.1mm，压痕的最大间隔不大于1m。压痕可为各种形状，压痕后可提高与建筑材料之间的连接牢固程度。

作为优选方案，以上所述的建筑领域用智能复合材料加强筋，所述的测控光纤单元外表面涂覆有环氧丙烯酸酯或聚丙烯酸酯层，与复合材料杆体通过拉挤工艺一次成型制成，从而提高测控光纤单元的界面性能。