碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，包括兩塊鋁板、碳纖維板和鋼聯(lián)接件，所述的鋼聯(lián)接件包括上鋼夾板、下鋼夾板、多個(gè)壓緊螺栓、多個(gè)錨固螺栓和多個(gè)注膠孔螺栓，兩塊鋁板分別粘在碳纖維板一端的上表面、下表面，通過(guò)錨固螺栓將該端碳纖維板緊固在上鋼夾板、下鋼夾板形成的卡槽中；壓緊螺栓把上鋼夾板、該端碳纖維板和下鋼夾板緊固在一起，通過(guò)注膠孔向卡槽內(nèi)注入膠粘劑，使上鋼夾板、粘有鋁板的碳纖維板、上鋼夾板和下鋼夾板粘結(jié)到一起。本發(fā)明將外應(yīng)力均勻地傳遞到碳纖維板上，從而避免機(jī)械壓應(yīng)力直接施加到碳板上，導(dǎo)致碳板受力不均勻、橫向斷裂，錨固失效，從而提高碳纖維板材的聯(lián)接錨固可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維板是ー種新型高強(qiáng)材料，如其抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到普通鋼材的7-10倍，而且隨著科技的進(jìn)步，碳纖維板的各項(xiàng)力學(xué)性能仍在提高。在土木工程應(yīng)用領(lǐng)域，碳纖維板常用于混凝土或鋼結(jié)構(gòu)的外粘結(jié)加固，以提高結(jié)構(gòu)的承載力、抗疲勞性能等。對(duì)碳纖維板施加一定的預(yù)應(yīng)力，可以更有效地發(fā)揮碳纖維板的高強(qiáng)度，提高碳纖維結(jié)構(gòu)加固的經(jīng)濟(jì)性。但由于碳纖維板模量大、脆性高、橫向剪切強(qiáng)度與橫向抗壓強(qiáng)度低，簡(jiǎn)單的夾錨將導(dǎo)致碳纖維板脆斷；另外，碳纖維板具有一定寬度，通過(guò)簡(jiǎn)單的夾錨，很難實(shí)現(xiàn)在碳纖維板上形成均勻分布的張應(yīng)カ。因此，如何可靠地對(duì)碳纖維板施加預(yù)應(yīng)カ，充分發(fā)揮碳纖維板的抗拉性能是亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于以上不足之處，本發(fā)明的目的在于提供ー種碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)碳纖維板進(jìn)行機(jī)械錨固聯(lián)接。
[0004]本發(fā)明采用如下技木:ー種碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，包括兩塊鋁板、碳纖維板和鋼聯(lián)接件，所述的鋼聯(lián)接件包括上鋼夾板、下鋼夾板、多個(gè)壓緊螺栓、多個(gè)錨固螺栓和多個(gè)注膠孔螺栓，兩塊鋁板分別粘在碳纖維板一端的上表面、下表面，通過(guò)錨固螺栓將該端碳纖維板緊固在上鋼夾板、下鋼夾板形成的卡槽中；壓緊螺栓把上鋼夾板、該端碳纖維板和下鋼夾板緊固在一起，通過(guò)注膠孔向卡槽內(nèi)注入膠粘劑，使上鋼夾板、粘有鋁板的碳纖維板、上鋼夾板和下鋼夾板粘結(jié)到一起，防止空氣、水份及其他腐蝕性物質(zhì)的浸入，再通過(guò)注膠孔螺栓封堵注膠孔。
[0005]本發(fā)明還具有如下技術(shù)特征:
[0006]所述的膠粘劑固化后體積收縮率小于2% ;固化后與鋁片與碳板的剪切強(qiáng)度均大于 14MPa。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)相對(duì)碳纖維板材具有高韌性的鋁板與碳纖維板間膠粘劑的剪切，將外應(yīng)カ均勻地傳遞到碳纖維板上，從而避免機(jī)械壓應(yīng)力直接施加到碳板上，導(dǎo)致碳板受カ不均勻、橫向斷裂，錨固失效。膠粘劑固化后收縮率低，可以避免在膠粘劑固化過(guò)程中產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，從而避免鋁片與碳板的粘結(jié)在長(zhǎng)期服役過(guò)程中失效，提高碳纖維板材的聯(lián)接錨固可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明粘有鋁板的碳纖維板示意圖；
[0009]圖2是鋼聯(lián)接件示意圖；
[0010]圖3是上鋼夾板板俯視圖；[0011]圖4是上鋼夾板側(cè)視圖；
[0012]圖5是下鋼夾板俯視圖；
[0013]圖6是下鋼夾板側(cè)視圖。
[0014]其中，1、膠粘劑，2、鋁板，3、碳纖維板，4、上鋼夾板，5、錨固螺栓，6、壓緊螺栓，7、注膠孔螺栓，8、碳板通道。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述:
[0016]實(shí)施例1
[0017]如圖1-6所示，ー種碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，包括兩塊鋁板2、碳纖維板3和鋼聯(lián)接件，所述的鋼聯(lián)接件包括上鋼夾板4、下鋼夾板、2個(gè)壓緊螺栓6、4個(gè)錨固螺栓5和4個(gè)注膠孔螺栓7，兩塊鋁板2分別粘在碳纖維板3 —端的上表面、下表面，通過(guò)錨固螺栓5將該端碳纖維板3緊固在上鋼夾板4、下鋼夾板形成的卡槽中；壓緊螺栓6把上鋼夾板、該端碳纖維板3和下鋼夾板緊固在一起，通過(guò)注膠孔7向卡槽內(nèi)注入膠粘齊IJ，使上鋼夾板4、粘有鋁板的碳纖維板3和下鋼夾板粘結(jié)到一起，使兩塊鋁板2、碳纖維板3和鋼聯(lián)接件固化成一體，提高了聯(lián)接可靠度，同時(shí)防止空氣、水份和其他腐蝕性物質(zhì)的浸入，提高聯(lián)接的耐久性能，再通過(guò)注膠孔螺栓封堵注膠孔。所述的膠粘劑能夠在室溫或高溫固化，但其體積收縮率小于2% ;固化后，與鋁片與碳板的剪切強(qiáng)度均大于lOMPa。
[0018]實(shí)施例2
[0019]本發(fā)明的機(jī)理是通過(guò)鋁板與碳纖維間的粘結(jié)力，實(shí)現(xiàn)將鋼聯(lián)接件的受カ傳遞到碳纖維板，從而避免了對(duì)碳板進(jìn)行機(jī)械錨固的困難。
[0020]上、下鋼夾板相合構(gòu)成的卡槽可使碳纖維板端部的鋁板卡在其中，同時(shí)通過(guò)壓緊螺栓與膠粘劑使碳纖維板材端部與鋼聯(lián)接件形成一體。這樣，通過(guò)對(duì)鋼聯(lián)接件的錨固、粘結(jié)等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)碳纖維板材的錨固聯(lián)接，開(kāi)拓其在預(yù)應(yīng)カ加固等領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0021]碳纖維板與鋁板的粘結(jié):首先將碳纖維板材用400目砂紙進(jìn)行均勻打磨，然后用丙酮將磨屑等清洗干凈，晾干；同樣利用400目砂紙對(duì)與碳纖維板相同寬度且不小于2mm等寬的鋁板進(jìn)行打磨，然后用丙酮清洗、晾干；鋁板厚薄均一，其寬度尺寸與碳板寬度一致，根據(jù)碳板厚度不同，招板長(zhǎng)度在50mm至200mm。
[0022]膠粘劑(如上?？颠_(dá)化工新材料有限工程生產(chǎn)的3620超強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠)均勻涂覆到鋁板與碳纖維的打磨面上，小心擠壓，將多余膠粘劑擠出，并在一定壓カ下固化。
[0023]將粘有鋁板的碳纖維板材放入鋼連接件上、下鋼夾板中間的夾槽中，通過(guò)擰緊壓緊螺栓對(duì)鋁板施加預(yù)壓力，再經(jīng)由注膠孔向夾槽中注入結(jié)構(gòu)膠粘劑(如上海康達(dá)化工新材料有限工程生產(chǎn)的3620超強(qiáng)結(jié)構(gòu)膠)。固化后碳纖維片材與鋼聯(lián)接件實(shí)現(xiàn)錨固聯(lián)接。
【權(quán)利要求】
1.ー種碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，包括兩塊鋁板、碳纖維板和鋼聯(lián)接件，其特征在干:所述的鋼聯(lián)接件包括上鋼夾板、下鋼夾板、多個(gè)壓緊螺栓、多個(gè)錨固螺栓和多個(gè)注膠孔螺栓，兩塊鋁板分別粘在碳纖維板一端的上表面、下表面，通過(guò)錨固螺栓將該端碳纖維板緊固在上鋼夾板、下鋼夾板形成的卡槽中；壓緊螺栓把上鋼夾板、該端碳纖維板和下鋼夾板緊固在一起，通過(guò)注膠孔向卡槽內(nèi)注入膠粘劑，使上鋼夾板、粘有鋁板的碳纖維板、上鋼夾板和下鋼夾板粘結(jié)到一起，防止空氣、水份及其他腐蝕性物質(zhì)的浸入，再通過(guò)注膠孔螺栓封堵注膠孔。
2.如權(quán)利要求1所述的ー種碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料板的錨固聯(lián)結(jié)裝置，其特征在于:所述的膠粘劑固化后體積收縮率小于2% ;固化后與鋁片與碳板的剪切強(qiáng)度均大于IOMPa。
【文檔編號(hào)】E04C5/12GK103590540SQ201310587173
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】咸貴軍, 苗玉飛, 李惠 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)