[发明专利]一种管状间隔织物增强复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种管状间隔织物增强复合材料，由一体成型管状间隔织物与混凝土复合而成，管状间隔织物的内外面在混凝土管内外面位置。不存在接头，两层管状织物间有连续长丝连接，形成具有一定壁厚的三维一体管状结构织物，无论在轴向还是径向，其整体性更好，混凝土浇筑于间隔织物的内外层之间，内外层织物可起到约束增强内部混凝土的作用，由于长丝沿管状的圆周方向和长轴方向保持连续，因此其增强混凝土管的承载承压能力很强，可有效提高承载承压能力50％以上，且不易开裂解体，安全系数更高。另外，管状间隔织物可以起到抑制开裂，减少裂纹扩展，可提高混凝土管的使用寿命。

技术领域

本发明涉及高性能纤维增强复合材料，特别涉及一种管状间隔织物增强复合材料的制备方法。

背景技术

混凝土以其可靠、价廉以及良好的力学性能，已经成为世界上最广泛使用的建筑材料，但是也有明显的弱点，就是脆性，容易开裂破碎。管状混凝土是常见的混凝土建材形式。

为了克服上述缺陷，目前有增强措施的管状混凝土，所采用的增强形式以纤维和钢筋结构为常见形式：纤维不连续，增强效果有限；钢筋易腐蚀，且质量较大。3)也有采用织物增强混凝土柱，例如在CN201810361988.2(一种织物混凝土组合砌块及制备方法)中将织物拼接成单层管，用于增强混凝土柱，但由于拼接部分不连续，是承载的薄弱环节；也有采用一体成型管状织物增强混凝土(202010453945.4)，但仅采用单层管状织物作为增强体，未能实现多层管状织物的增强作用；也有专利(201921953501.6)公开了织物增强管状混凝土，采用嵌套管状织物的形式增强混凝土，以单层管形式存在，各个织物套管之间仅通过填充物连接，但无实质性纤维连接，因此整体结构的稳定性有限。

发明内容

本发明提供一种管状间隔织物增强复合材料的制备方法。

一种管状间隔织物增强复合材料，由一体成型管状间隔织物与混凝土复合而成，管状间隔织物的内外面在混凝土管内外面位置。

管状间隔织物是由内外两层织物和间隔丝构成，内外两层织物由经丝和纬丝按照一定规律交织形成；纬丝沿z向螺旋上升；间隔丝交替穿过内外面层交织点，沿z向螺旋上升。

间隔织物中内外面层组织优选平纹和斜纹结构。

混凝土浇筑到间隔管状织物的间隔层后，得到管状间隔织物增强水泥基材料。经丝沿圆周方向等间距排列；

纬丝沿z方向等间距螺旋排列；

间隔丝沿圆周方向交替穿过内外面层交织点，且总体沿轴向螺旋上升。

经丝的间距以1-10mm为最优选择；

纬丝的螺距以1-10mm为最优选择；

内外面层织物间距为2-20cm。

经丝和纬丝选用高模长丝，优选玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等无机长丝形成的长丝束，以便使得面层具有较好的增强效果和抑制开裂的效果；

间隔丝选用粗旦高模长丝，优选POM、UHMEPE、PET、PP等有机长丝，以便起到支撑内外面层织物的作用，发挥整体增强混凝土的功能。

经丝和纬丝的直径为0.1-1mm，间隔丝的直径为经丝直径的2-5倍。

管状间隔织物的成型方法，包括以下步骤：

(1)经丝按圆周排列，在径向按平纹或斜纹组织规律与纬丝交织；

(2)按圆周方向，纬丝依次穿过经丝，被穿过的经丝按组织规律发生径向交织运动；

(3)按圆周方向，间隔丝由内层到外层或由外层到内层，依次穿过下一层的一根经丝，被穿过经丝可不发生径向交织运动，但间隔丝穿过的经丝要比纬丝穿过该经丝早1～10根经丝间距离；