[發(fā)明專利]FRP筋材端頭螺母及其制造方法和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2011-07-22
• 公開（公告）號: CN103132654A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金文成;鄭文衡
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北金力工程復(fù)合材料有限公司
• 主分類號: E04C5/03
• 分類號: E04C5/03;E04C5/16
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種FRP筋材的配件，尤其涉及一種FRP筋材端頭螺母及其制造方法和應(yīng)用。具體地說，將FRP筋材端頭螺母安裝在FRP螺紋筋的端部，發(fā)揮如通常鋼筋端部彎頭的功能。?

背景技術(shù)

目前，鋼筋混凝土技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于土木工程、軍工建筑、以及某些特殊工程，其技術(shù)已經(jīng)很成熟。然而，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土配筋、或預(yù)應(yīng)力鋼絞線均依賴于鋼鐵。自從蒸汽機(jī)發(fā)明以來，鋼鐵資源已經(jīng)被開采了三百多年，資源有限，而開采成本隨著資源的不斷耗竭而大幅度增大，因此需要尋找有效的替代資源。以玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維或其他高強(qiáng)度纖維為主要材料，以樹脂為輔助材料制成的一種新型材料——纖維增強(qiáng)聚合物（Fiber?Reinforced?Polymer,?簡稱FRP）及纖維筋材（簡稱FRP筋材）成了具有廣闊發(fā)展前景的替代產(chǎn)品。?

FRP筋材的強(qiáng)度是鋼材的1.5～2.5倍，密度是鋼材的1/5～1/4，具有不銹蝕和耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種高強(qiáng)、輕型和優(yōu)質(zhì)的新型建筑復(fù)合材料。?

美國OCF公司憑借其在玻璃纖維領(lǐng)域的優(yōu)勢，研發(fā)了輕型的玻璃纖維復(fù)合筋等新型建筑復(fù)合材料；21世紀(jì)初，日本的專家又研究出用基于碳纖維增強(qiáng)樹脂的高強(qiáng)碳纖維復(fù)合筋代替鋼筋等新材料，并應(yīng)用于實(shí)際工程，發(fā)揮了復(fù)合筋重量輕、強(qiáng)度高和耐腐蝕性強(qiáng)諸優(yōu)點(diǎn)。?

近幾年來，碳纖維復(fù)合筋在我國也有小規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用試驗(yàn)，并且經(jīng)過國家建材局產(chǎn)品質(zhì)檢中心和中冶研究院等對復(fù)合筋的安全使用性能進(jìn)行了試驗(yàn)和研究。我們經(jīng)過多年的理論研究與實(shí)驗(yàn)探索，在湖北省秭歸縣松樹坳大橋的零號橋臺和一號橋墩之間，建造了國內(nèi)第一跨完全由FRP筋材、FRP預(yù)應(yīng)力筋材以及FRP錨具組成的混凝土簡支梁。該橋梁屬于湖北省科技廳立項(xiàng)的研究項(xiàng)目“完全非金屬材料配筋混凝土橋梁關(guān)鍵技術(shù)研究”的依托工程，具有一定的示范作用和開拓意義。?

由于FRP材料與鋼鐵材料物理性質(zhì)有一些差異，因此需要開發(fā)特殊的技術(shù)和工藝，揚(yáng)長避短，充分發(fā)揮新材料在節(jié)能、減少污染和開發(fā)新資源方面的作用。本項(xiàng)發(fā)明針對FRP筋材不便象鋼筋一樣隨意彎曲成型的特點(diǎn)，開發(fā)一種預(yù)應(yīng)力螺母，可以方便地安裝于筋材的端部，安全地提高筋材與混凝土的握裹力、有效地取代傳統(tǒng)鋼筋端部的彎頭。?

經(jīng)檢索，未見用螺母安裝于FRP筋材端部的報道，亦未見關(guān)于制作FRP筋材端部彎頭的專利技術(shù)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種FRP筋材端頭螺母及其制造方法和應(yīng)用。?

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：?

一、FRP筋材端頭螺母

????FRP筋材端頭螺母的內(nèi)壁是一種和FRP螺紋筋外徑適配的結(jié)構(gòu)；

FRP筋材端頭螺母的橫截面外沿為圓形或多邊形，外形為圓柱體、圓臺體、棱柱體或棱臺體。

????二、FRP筋材端頭螺母的制造方法?

FRP筋材端頭螺母的制造方法包括下列步驟：

①將短切纖維雜亂地混合于樹脂膠液中，得膠料；

其重量百分比：纖維40～60%，樹脂膠液60～40%；

②采用一層膠料、一層纖維布的工藝，在纏繞機(jī)械上纏繞，纖維布的

層數(shù)為4～7層，得到基材毛胚；

按重量百分比：纖維布50～60%，膠料：50～40%；

③將基材毛胚放入模具中加溫加壓成型，并使用機(jī)械退模方法取出成品。

各材料的功能：??????????????????????????????????????????????????????????????????????????

短切纖維的功能在于增強(qiáng)構(gòu)件的抗剪切強(qiáng)度和剪切模量，雜亂的短切纖維的功能是加強(qiáng)材料的偽各向同性，提高構(gòu)件的力學(xué)性能；

樹脂膠液起固化和成型作用；

纏擾的纖維布用于增加環(huán)向和軸向抗拉強(qiáng)度和彈性模量。

二、本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果：?

1、本FRP筋材端頭螺母可用于FRP螺紋筋的端部，起到鋼筋彎頭的作用；

2、本FRP筋材端頭螺母可應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力FRP螺紋筋，增加混凝土對FRP螺紋

筋的握裹力，

3、使用本FRP筋材端頭螺母時操作簡便；

4、本FRP筋材端頭螺母的制造，采用機(jī)械化、半自動壓模成型方法，提高了生產(chǎn)效率，減輕勞動強(qiáng)度，減少了原材料的損耗和作業(yè)場地，具有節(jié)能、減排效果。

附圖說明

圖1是本螺母穿過單根FRP螺紋筋時的示意圖（縱向剖面）；?