[发明专利]一种新型玄武岩纤维复合筋及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及复合材料的技术领域，更具体地说，涉及一种新型玄武岩纤维复合筋及其制备方法和应用，所述新型玄武岩纤维复合筋是通过树脂基体将钢丝绳以及包覆在钢丝绳周围的若干玄武岩纤维经拉挤模具加热固化成型，其中，玄武岩纤维和钢丝绳的复合体积比为5～3：1，树脂基体的体积占新型玄武岩纤维复合筋总体积的20%‑25%，制备的新型玄武岩纤维复合筋应用于土建交通结构中。本发明提供的新型玄武岩纤维复合筋的纵向热膨胀系数和横向热膨胀系数差异较小，且新型玄武岩纤维复合筋任何方向的热膨胀系数都与混凝土的热膨胀系数接近，从而减少新型玄武岩纤维复合筋由于环境温度变化而产生裂纹的现象，进一步提高玄武岩纤维复合筋在建筑结构中的应用。

技术领域

本发明涉及复合材料的技术领域，更具体地说，涉及一种新型玄武岩纤维复合筋及其制备方法和应用。

背景技术

钢筋混凝土结构中由于钢筋锈蚀带来的耐久性问题给人们带来很大困扰，目前最常用的防腐蚀处理主要围绕强化钢筋抗腐蚀能力和改善混凝土密实性进行，但效果并不理想。

近年来，利用纤维复合材料筋替代普通钢筋和预应力钢筋被认为是比较行之有效的方法。人们主要利用碳纤维和玻璃纤维作为增强材料，碳纤维的性能最好，但成本较高；玻璃纤维耐磨性较差，且在生产过程中能耗较大，不利于节能环保。因此，碳纤维和玻璃纤维的应用具有一定的局限性。相比之下，玄武岩纤维作为一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，且其来源广泛、价格低廉、性能均衡，故玄武岩纤维复合筋受到了人们的广泛关注。

现有技术中申请公布号为CN104059374A，申请公布号为2014.09.24的中国发明公开了一种玄武岩纤维复合筋，由于该玄武岩纤维复合筋的纵向热膨胀系数和横向热膨胀系数差异较大，且玄武岩纤维复合筋的横向热膨胀系数大于纵向热膨胀系数，在混凝土结构中使用玄武岩纤维复合筋时，玄武岩纤维复合筋的横向筋在冷热交替的环境中会出现裂纹，从而限制了玄武岩纤维复合筋在建筑结构中的应用。

发明内容

针对现有方法存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种新型玄武岩纤维复合筋，利用树脂基体将钢丝绳以及包覆在钢丝绳周围的若干玄武岩纤维经拉挤模具加热固化制成新型玄武岩纤维复合筋，该新型玄武岩纤维复合筋的纵向热膨胀系数和横向热膨胀系数差异较小，从而减少新型玄武岩纤维复合筋由于环境温度变化而产生裂纹的现象，且使得新型玄武岩纤维复合筋任何方向的热膨胀系数都与混凝土的热膨胀系数接近，进一步提高玄武岩纤维复合筋在建筑结构中的应用。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种新型玄武岩纤维复合筋，所述新型玄武岩纤维复合筋是通过树脂基体将钢丝绳以及包覆在钢丝绳周围的若干玄武岩纤维经拉挤模具加热固化成型，其中，玄武岩纤维和钢丝绳的复合体积比为5～3：1，树脂基体的体积占新型玄武岩纤维复合筋总体积的20％-25％。

进一步地，所述拉挤模具加热固化成型中，拉挤速度为600mm/min～620mm/min，牵引力为0.5t～0.6t，压力为0.8Mpa～1.0Mpa；温度为110℃～120℃。

进一步地，所述钢丝绳在使用前需经过树脂基体预浸处理30s-40s。