[發明專利]一種管狀間隔織物增強復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202110393681.2
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113106600B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 張偉;楊帆;王海樓;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: D03D3/02
• 分類號: D03D3/02;D03D15/267;D03D15/275;D03D15/242;B28B21/04;B28B21/56;E04C5/07
• 代理公司: 北京中和立達知識產權代理有限公司 11756
• 代理人: 楊磊

本發明提供了一種管狀間隔織物增強復合材料，由一體成型管狀間隔織物與混凝土復合而成，管狀間隔織物的內外面在混凝土管內外面位置。不存在接頭，兩層管狀織物間有連續長絲連接，形成具有一定壁厚的三維一體管狀結構織物，無論在軸向還是徑向，其整體性更好，混凝土澆筑于間隔織物的內外層之間，內外層織物可起到約束增強內部混凝土的作用，由于長絲沿管狀的圓周方向和長軸方向保持連續，因此其增強混凝土管的承載承壓能力很強，可有效提高承載承壓能力50％以上，且不易開裂解體，安全系數更高。另外，管狀間隔織物可以起到抑制開裂，減少裂紋擴展，可提高混凝土管的使用壽命。

技術領域

本發明涉及高性能纖維增強復合材料，特別涉及一種管狀間隔織物增強復合材料的制備方法。

背景技術

混凝土以其可靠、價廉以及良好的力學性能，已經成為世界上最廣泛使用的建筑材料，但是也有明顯的弱點，就是脆性，容易開裂破碎。管狀混凝土是常見的混凝土建材形式。

為了克服上述缺陷，目前有增強措施的管狀混凝土，所采用的增強形式以纖維和鋼筋結構為常見形式：纖維不連續，增強效果有限；鋼筋易腐蝕，且質量較大。3)也有采用織物增強混凝土柱，例如在CN201810361988.2(一種織物混凝土組合砌塊及制備方法)中將織物拼接成單層管，用于增強混凝土柱，但由于拼接部分不連續，是承載的薄弱環節；也有采用一體成型管狀織物增強混凝土(202010453945.4)，但僅采用單層管狀織物作為增強體，未能實現多層管狀織物的增強作用；也有專利(201921953501.6)公開了織物增強管狀混凝土，采用嵌套管狀織物的形式增強混凝土，以單層管形式存在，各個織物套管之間僅通過填充物連接，但無實質性纖維連接，因此整體結構的穩定性有限。

發明內容

本發明提供一種管狀間隔織物增強復合材料的制備方法。

一種管狀間隔織物增強復合材料，由一體成型管狀間隔織物與混凝土復合而成，管狀間隔織物的內外面在混凝土管內外面位置。

管狀間隔織物是由內外兩層織物和間隔絲構成，內外兩層織物由經絲和緯絲按照一定規律交織形成；緯絲沿z向螺旋上升；間隔絲交替穿過內外面層交織點，沿z向螺旋上升。

間隔織物中內外面層組織優選平紋和斜紋結構。

混凝土澆筑到間隔管狀織物的間隔層后，得到管狀間隔織物增強水泥基材料。經絲沿圓周方向等間距排列；

緯絲沿z方向等間距螺旋排列；

間隔絲沿圓周方向交替穿過內外面層交織點，且總體沿軸向螺旋上升。

經絲的間距以1-10mm為最優選擇；

緯絲的螺距以1-10mm為最優選擇；

內外面層織物間距為2-20cm。

經絲和緯絲選用高模長絲，優選玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維等無機長絲形成的長絲束，以便使得面層具有較好的增強效果和抑制開裂的效果；

間隔絲選用粗旦高模長絲，優選POM、UHMEPE、PET、PP等有機長絲，以便起到支撐內外面層織物的作用，發揮整體增強混凝土的功能。

經絲和緯絲的直徑為0.1-1mm，間隔絲的直徑為經絲直徑的2-5倍。

管狀間隔織物的成型方法，包括以下步驟：

(1)經絲按圓周排列，在徑向按平紋或斜紋組織規律與緯絲交織；

(2)按圓周方向，緯絲依次穿過經絲，被穿過的經絲按組織規律發生徑向交織運動；

(3)按圓周方向，間隔絲由內層到外層或由外層到內層，依次穿過下一層的一根經絲，被穿過經絲可不發生徑向交織運動，但間隔絲穿過的經絲要比緯絲穿過該經絲早1～10根經絲間距離；