專利名稱：一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，特別涉及的是建筑用樁。
背景技術(shù)：
目前，橋梁、建筑物等的支撐樁較多使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，或用外層為鋼材料的實(shí)心混凝土管樁。這些樁在自然環(huán)境的作用下，導(dǎo)致鋼筋和鋼管等鋼體材料銹蝕而影響結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性，甚至導(dǎo)致安全性事故?；炷两Y(jié)構(gòu)中鋼體材料銹蝕的主要原因有A、因混凝土保護(hù)層過薄或密實(shí)性較差，空氣中的二氧化碳滲入保護(hù)層，使保護(hù)層碳化，鋼材料銹蝕，混凝土脹裂。B、氯離子腐蝕。當(dāng)由于施工原因混凝土中加入了外加劑，會(huì)導(dǎo)致氯離子與鋼體材料和混凝土發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致鋼體材料銹蝕，混凝土順筋脹裂，結(jié)構(gòu)失效。C、混凝土結(jié)構(gòu)處于侵蝕性和暴露性環(huán)境，導(dǎo)致鋼體材料提前銹蝕。所以開發(fā)一種性能安全可靠、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐久性長的材料以解決上述所存在的問題極其必要。
FRP(纖維增強(qiáng)樹脂)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐久性好、強(qiáng)度/重量比大、抗靜電等多種性能，F(xiàn)RP的強(qiáng)度/重量比是混凝土的50倍，是鋼筋的18倍。但FRP材料的價(jià)格高，所以最經(jīng)濟(jì)的做法是將它和混凝土復(fù)合使用，發(fā)揮各自的性能和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，而且非常節(jié)省經(jīng)濟(jì)，F(xiàn)RP能避免混凝土不受外界自然環(huán)境的侵蝕，這樣具有鋼筋混凝土核心的FRP套管樁系統(tǒng)能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁，以達(dá)到避免環(huán)境侵蝕和補(bǔ)強(qiáng)的作用。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了提供一種耐腐蝕、不易老化、耐久性好、輕質(zhì)高強(qiáng)的樁。
一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁，包括纖維增強(qiáng)樹脂套管和混凝土樁芯，纖維增強(qiáng)樹脂套管包括纖維格柵骨架和纖維布纏繞層，復(fù)合樁的中心是混凝土樁芯，外側(cè)是纖維格柵骨架，最外側(cè)是纖維布纏繞層，纖維布纏繞層的每層之間都涂有樹脂。
纖維格柵骨架、纖維布所用的纖維可選用碳纖維、芳綸纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維，優(yōu)選芳綸纖維。樹脂可選用聚酰胺樹脂、乙烯基酯樹脂、環(huán)氧樹脂，優(yōu)選環(huán)氧樹脂。復(fù)合樁的徑向截面可以是方形、圓形、三角形、橢圓形等，優(yōu)選圓形。混凝土樁芯還可以包括加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋是纖維格柵骨架延伸進(jìn)混凝土樁芯的部分。
上述纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁的制做方法，包括如下步驟1)制做纖維格柵骨架在纖維內(nèi)織入適當(dāng)?shù)臉渲?，將纖維編織成格柵形，再將格柵做成所需形狀，固化，得到纖維格柵骨架；2)纖維纏繞層在纖維格柵骨架的外表面纏繞一層纖維布，再涂布一層樹脂，依次再纏綸纖維布和涂布樹脂，樹脂要浸透纖維布，這樣可以使纖維布之間及格柵骨架牢固結(jié)合，直到所需管壁厚度，硬化成形，得到纖維纏繞層和纖維格柵骨架牢固結(jié)合的纖維增強(qiáng)樹脂套管；3)澆注樁芯在套管中注滿已攪拌的混凝土，干燥硬化后得到纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁耐腐蝕、不易老化、耐久性好、輕質(zhì)高強(qiáng)，能降低樁維護(hù)費(fèi)用，提高結(jié)構(gòu)的壽命和強(qiáng)度，纖維增強(qiáng)樹脂套管的輕質(zhì)節(jié)約了運(yùn)輸成本，并且施工時(shí)需要的工人和設(shè)備都較少，并且可以做成各種形狀，可選余地大。

圖1是復(fù)合樁徑向截面2是纖維格柵示意3是纖維格柵骨架徑向截面4是另一種纖維格柵骨架徑向截面圖具體實(shí)施方式現(xiàn)以海川公司路威2008芳綸為材料詳細(xì)敘述本發(fā)明。
圖中，1是纖維纏繞層，2是纖維格柵骨架，3是混凝土樁芯，4是加強(qiáng)筋。
首先制做芳綸纖維格柵骨架2，在芳綸纖維內(nèi)織入環(huán)氧樹脂，并編織成柵形，如圖2所示，圍成直徑為334mm的管狀，管中還有如圖3或圖4所示的加強(qiáng)筋4，加強(qiáng)筋4是芳綸纖維格柵延伸的部分，加強(qiáng)筋4按需要也可以選用其他形狀，固化后剪切，長度2.6m，得到芳綸纖維格柵骨架2。
然后是纖維纏繞層1，在芳綸纖維格柵骨架2的外表面纏繞一層芳綸纖維布，再涂布一層環(huán)氧樹脂，依次再纏繞芳綸纖維布和涂布環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂要浸透芳綸纖維布，這樣可以使芳綸纖維布之間及芳綸格柵骨架牢固結(jié)合，直到管狀物的壁厚為14mm為止，硬化成形，得到芳綸纖維增強(qiáng)樹脂套管。
最后，在套管中注滿已攪拌的混凝土，干燥硬化后得到芳綸混凝土復(fù)合樁，如圖1所示。
為了便于復(fù)合樁夯入地下，入地端可以做成錐形，或在入地端加裝錐形物；在敲擊端可以加裝內(nèi)帶氯丁橡膠墊的環(huán)形鋼帽，以緩沖沖擊力。在復(fù)合樁外表面可以刷涂各種保護(hù)層，如防紫外線、增加光滑度便于入地等等。
纖維套管需要混凝土填心，斷決了濕氣的侵蝕。這可以導(dǎo)致更低的干箱蠕變和收縮變形。纖維套管對混凝土的約束限制了混凝土的橫向擴(kuò)展。這種多軸向應(yīng)力的影響也限制了混凝土軸向上的自由蠕變?；炷列?和纖維套管之間的應(yīng)力變形導(dǎo)致了混凝土的應(yīng)力松弛，減少了蠕變。
纖維套管重量輕，便于運(yùn)輸和安裝，混凝土注入可以在施工現(xiàn)場完成。
權(quán)利要求
1.一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁，其特征是包括纖維增強(qiáng)樹脂套管和混凝土樁芯，纖維增強(qiáng)樹脂套管包括纖維格柵骨架和纖維布纏繞層，復(fù)合樁的中心是混凝土樁芯，外側(cè)是纖維格柵骨架，最外側(cè)是纖維布纏繞層，纖維布纏繞層的每層之間都涂有樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁，其特征是纖維格柵骨架、纖維布所用的纖維可選用碳纖維、芳綸纖維、聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維，優(yōu)選芳綸纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁，其特征是樹脂可選用聚酰胺樹脂、乙烯基酯樹脂、環(huán)氧樹脂，優(yōu)選環(huán)氧樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3任意一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁，其特征是復(fù)合樁的徑向截面可以是方形、圓形、三角形、橢圓形等，優(yōu)選圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3任意一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁，其特征是混凝土樁芯還可以包括加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋是纖維格柵骨架延伸進(jìn)混凝土樁芯的部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3任意一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁的制做方法，其特征是包括如下步驟1)制做纖維格柵骨架在纖維內(nèi)織入適當(dāng)?shù)臉渲瑢⒗w維編織成格柵形，再將格柵做成所需形狀，固化，得到纖維格柵骨架；2)纖維纏繞層在纖維格柵骨架的外表面纏繞一層纖維布，再涂布一層樹脂，依次再纏繞纖維布和涂布樹脂，樹脂要浸透纖維布，這樣可以使纖維布之間及纖維格柵骨架牢固結(jié)合，直到所需管壁厚度，硬化成形，得到纖維纏繞層和纖維格柵骨架牢固結(jié)合的纖維增強(qiáng)樹脂套管；3)澆注樁芯在套管中注滿已攪拌的混凝土，干燥硬化后得到纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁，包括纖維增強(qiáng)樹脂套管和混凝土樁芯，纖維增強(qiáng)樹脂套管包括纖維格柵骨架和纖維布纏繞層，復(fù)合樁的中心是混凝土樁芯，外側(cè)是纖維格柵骨架，最外側(cè)是纖維布纏繞層，纖維布纏繞層的每層之間都涂有樹脂。還公開了復(fù)合樁的制作方法。纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合樁耐腐蝕、不易老化、耐久性好、輕質(zhì)高強(qiáng)，能降低樁維護(hù)費(fèi)用，提高結(jié)構(gòu)的壽命和強(qiáng)度，纖維增強(qiáng)樹脂套管的輕質(zhì)節(jié)約了運(yùn)輸成本，并且施工時(shí)需要的工人和設(shè)備都較少，并且可以做成各種形狀，可選余地大。
文檔編號E02D5/30GK1936193SQ20051003741
公開日2007年3月28日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月22日
發(fā)明者張洋, 趙欣平, 何唯平 申請人:深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司