[發(fā)明專利]非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具及其生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510027716.5
• 申請(qǐng)日: 2015-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104989035A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張多新;王清云;張浩;何卓飛;白新理;陳愛(ài)玖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北水利水電大學(xué)
• 主分類號(hào): E04C5/12
• 分類號(hào): E04C5/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力錨具，特別是一種非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具。

背景技術(shù)

在預(yù)應(yīng)力混凝土工程和地下洞室的預(yù)應(yīng)力錨索體系中，常用錨夾具來(lái)錨固預(yù)應(yīng)力鋼束和預(yù)應(yīng)力錨索，并將預(yù)應(yīng)力鋼束等的拉力傳遞到混凝土內(nèi)部，使混凝土處于單向或多向受壓狀態(tài)，減小結(jié)構(gòu)變形并能使混凝土成為核心混凝土以增大它的強(qiáng)度和延性。

目前生產(chǎn)的錨具主要采用高強(qiáng)鋼材制作，其強(qiáng)度高，能夠很好滿足受力要求，但其最大的缺點(diǎn)是使用過(guò)程中易腐蝕，腐蝕后錨具強(qiáng)度降低，進(jìn)而造成預(yù)應(yīng)力損失和預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)失效，最終給工程質(zhì)量帶來(lái)隱患。為了避免腐蝕問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中也采用了橡膠、化學(xué)樹(shù)脂等非金屬材料來(lái)制作錨具，而橡膠、化學(xué)樹(shù)脂這些材料在力的作用下容易變形，使得體積不穩(wěn)定，從而使錨具的強(qiáng)度和剛度降低。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種既能避免錨具腐蝕又能保證錨具體積穩(wěn)定、強(qiáng)度和剛度也穩(wěn)定的非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具。

本發(fā)明的非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具由活性粉末混凝土錨坯、預(yù)張拉碳纖維布和三片式夾片組成。其中，錨坯外側(cè)為圓柱形，內(nèi)側(cè)為錐形空腔。三片式夾片在錨坯的內(nèi)腔中拼接形成一個(gè)中央為空心的錐體，空心部分用于穿設(shè)鋼筋束。碳纖維布設(shè)置在錨坯的端面和外側(cè)面。在錨坯外側(cè)沿錨坯長(zhǎng)度方向設(shè)置有一個(gè)用于連接碳纖維布的鍵槽，碳纖維布的端頭采用平鍵壓緊在該鍵槽中，碳纖維布端頭固定后，碳纖維布端頭固定后，在卷?yè)P(yáng)機(jī)上對(duì)碳纖維布進(jìn)行張拉使碳纖維布沿錨坯外側(cè)面纏繞四層，并用高強(qiáng)度粘結(jié)劑粘結(jié)固定。一種生產(chǎn)上述錨具的方法，首先制作錨坯的模具，并將活性粉末混凝土材料裝入模具，振搗密實(shí)后放入蒸壓釜進(jìn)行蒸壓成型；其次將裁好的端部碳纖維布粘貼在錨坯的端面，并將大于錨坯端面的碳纖維布粘貼在錨坯的側(cè)面；然后，將裁好的側(cè)面碳纖維布的一端放入鍵槽，用平鍵固定，在碳纖維布上涂好高強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂膠，在卷?yè)P(yáng)機(jī)上對(duì)碳纖維布進(jìn)行張拉并纏繞至四層。

活性粉末混凝土(RPC：Reactive?Powder?Concrete)是一種高強(qiáng)度、高韌性、高耐久性、高體積穩(wěn)定性和環(huán)境友好型的新型材料，它具有200-800MPa的抗壓強(qiáng)度和50MPa左右的抗拉強(qiáng)度，其斷裂性能可和金屬媲美，抗氯離子滲透、抗碳化、抗腐蝕、抗?jié)B、抗凍及耐磨等性能優(yōu)于普通混凝土和高性能混土。碳纖維布是一種具有極高抗拉強(qiáng)度的材料。本發(fā)明中，充分利用這兩種材料的優(yōu)勢(shì)，將RPC的高抗壓性能和高耐久性能與碳纖維布的高抗拉性能結(jié)合?起來(lái)，解決現(xiàn)在金屬預(yù)應(yīng)力錨具的腐蝕問(wèn)題和強(qiáng)度問(wèn)題。

對(duì)于本發(fā)明，沿錨坯外側(cè)環(huán)向設(shè)置的預(yù)張?zhí)祭w維布將對(duì)錨坯使加環(huán)向預(yù)壓應(yīng)力，同時(shí)在錨夾具工作時(shí)，錨坯軸向受到鋼束、錨索的內(nèi)縮力以及夾片對(duì)錨坯徑向的外推力，使錨坯RPC處于三向受壓狀態(tài)，很好的利用了活性粉末混凝土的高抗壓性能并提高了錨坯的體積穩(wěn)定性。

本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明采用活性粉末混凝土代替金屬材料作為錨夾具的錨坯材料，有效的解決了金屬錨夾具的腐蝕問(wèn)題和耐久性問(wèn)題；

(2)碳纖維布的使用既能解決活性粉末混凝土的抗拉強(qiáng)度低的問(wèn)題，又能進(jìn)一步提高的活性粉末混凝土的耐久性和體積穩(wěn)定性。

(3)本發(fā)明的非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具，加工工藝簡(jiǎn)單，成本低，便于推廣應(yīng)用。

以上三方面的創(chuàng)新能為錨夾具的生產(chǎn)制作提供了新的思路，新的參考。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具的立體圖；

圖2本發(fā)明的非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具縱剖面示意圖；

圖3為本發(fā)明的非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具端面示意圖

圖4為本發(fā)明的非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具平面示意圖

具體實(shí)施方式：

一種非金屬防腐型預(yù)應(yīng)力錨具由活性粉末混凝土錨坯1、碳纖維布2和三片式夾片3組成。其中，錨坯1外側(cè)為圓柱形，內(nèi)側(cè)為錐形空腔。三片式夾片3在錨坯1的內(nèi)腔中拼接形成一個(gè)中央為空心的錐體，空心部分用于穿設(shè)鋼筋束6。碳纖維布2設(shè)置在錨坯1的端面和外側(cè)面。在錨坯1外側(cè)沿錨坯1長(zhǎng)度方向設(shè)置有一個(gè)用于連接碳纖維布2的鍵槽4，碳纖維布2的端頭采用平鍵5壓緊在該鍵槽4中，碳纖維布端頭固定后，在卷?yè)P(yáng)機(jī)上對(duì)碳纖維布2進(jìn)行張拉使碳纖維布2沿錨坯1外側(cè)面纏繞四層，并用高強(qiáng)度粘結(jié)劑粘結(jié)固定。

一種生產(chǎn)上述錨具的方法，首先制作錨坯的模具，并將活性粉末混凝土材料裝入模具，振搗密實(shí)后放入蒸壓釜進(jìn)行蒸壓成型；其次將裁好的端部碳纖維布粘貼在錨坯的端面，并將大于錨坯端面的碳纖維布粘貼在錨坯的側(cè)面；然后，將裁好的側(cè)面碳纖維布的一端放入鍵槽，用平鍵固定，在碳纖維布上涂好高強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂膠，在5000KN卷?yè)P(yáng)機(jī)上對(duì)碳纖維布進(jìn)行張拉并纏繞至4層。