專利名稱：一種frp筋材端頭螺母的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種FRP筋材的配件，尤其涉及一種FRP筋材端頭螺母。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：
目前，鋼筋混凝土技術已經(jīng)廣泛應用于土木工程、軍工建筑、以及某些特殊工程， 其技術已經(jīng)很成熟。然而，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土配筋、或預應力鋼絞線均依賴于鋼鐵。自從蒸汽機發(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，是一種高強、輕型和優(yōu)質(zhì)的新型建筑復合材料。美國OCF公司憑借其在玻璃纖維領域的優(yōu)勢，研發(fā)了輕型的玻璃纖維復合筋等新型建筑復合材料；21世紀初，日本的專家又研究出用基于碳纖維增強樹脂的高強碳纖維復合筋代替鋼筋等新材料，并應用于實際工程，發(fā)揮了復合筋重量輕、強度高和耐腐蝕性強諸優(yōu)點。近幾年來，碳纖維復合筋在我國也有小規(guī)模的生產(chǎn)和應用試驗，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合筋的安全使用性能進行了試驗和研究。我們經(jīng)過多年的理論研究與實驗探索，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預應力筋材以及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的研究項目“完全非金屬材料配筋混凝土橋梁關鍵技術研究”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)特殊的技術和工藝，揚長避短，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。本項發(fā)明針對 FRP筋材不便象鋼筋一樣隨意彎曲成型的特點，開發(fā)一種預應力螺母，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，亦未見關于制作FRP筋材端部彎頭的專利技術。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點和不足，提供一種FRP筋材端頭螺母。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一、FRP筋材端頭螺母[0011]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；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構件的抗剪切強度和剪切模量，雜亂的短切纖維的功能是加強材料的偽各向同性，提高構件的力學性能；樹脂膠液起固化和成型作用；纏擾的纖維布用于增加環(huán)向和軸向抗拉強度和彈性模量。二、本實用新型具有下列優(yōu)點和積極效果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筋材端頭螺母可應用于預應力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，采用機械化、半自動壓模成型方法，提高了生產(chǎn)效率，減輕勞動強度，減少了原材料的損耗和作業(yè)場地，具有節(jié)能、減排效果。

圖1是本螺母穿過單根FRP螺紋筋時的示意圖(縱向剖面)；圖2是本螺母應用于預應力FRP螺紋筋的示意圖(縱向剖面)；圖3是本螺母應用于普通FRP螺紋筋的示意圖(縱向剖面)。圖中1—FRP筋材端頭螺母(簡稱螺母)；2—FRP 螺紋筋。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例詳細說明一、FRP筋材端頭螺母1的結(jié)構如圖1，F(xiàn)RP筋材端頭螺母1的內(nèi)壁是一種和FRP螺紋筋2外徑適配的結(jié)構；FRP筋材端頭螺母1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。FRP筋材端頭螺母1的橫截面外沿以正六邊形為佳。[0042]二、FRP筋材端頭螺母的制造方法1、步驟①中按重量百分比，最佳是短切纖維50%，樹脂膠液50%。所述的短切纖維是玻璃纖維、玄武巖纖維或碳纖維，長度為0. 5 10mm，最佳值為 7mm ；所述的樹脂膠液是一種常用的化工產(chǎn)品。具體地說，樹脂膠液是樹脂與固化劑、促進劑(也可以不用)、引發(fā)劑(也可以不用) 的混合物。該混合物混合后在一定時間內(nèi)凝固。這里所說的樹脂，可以是不飽和樹脂，如聚酯；也可以是環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂。不同的樹脂固化溫度和固化劑類型均有所不同，可參照該樹脂的使用說明。2、步驟②中按重量百分比，最佳是膠料為55%，纖維布為45% ；所述的纖維布是一種常用的工程紡織產(chǎn)品。具體地說，纖維布是由玻璃纖維、玄武巖纖維、或者碳纖維紡織成的雙向布；所述的雙向布是指經(jīng)線和緯線均采用同一材質(zhì)的纖維紡織成的布。3、步驟③中針對中溫樹脂膠液，加溫到150 170°C ；針對高溫樹脂膠液，加溫到220 250°C。力口壓至Ij 5 20Mpa。三、FRP筋材端頭螺母1的應用方法1、應用于預應力FRP螺紋筋中如圖2，首先將本螺母1安裝于FRP螺紋筋2的端部，因為本螺母與FRP螺紋筋2 之間會有一定的間隙，其握裹力有限，為增強握裹力，采取如下措施①將螺母1做成兩個較短螺母，將其中一個向另一個旋進，壓緊后則形成預應力螺母，消除了螺母1與FRP螺紋筋2之間的間隙；②采用單個端頭螺母1，用環(huán)氧樹脂粘連固定； ③將螺母1做成圓臺體，較大的一端面向拉力防向，增加FRP螺紋筋整體的端部握持效果。2、應用于普通FRP螺紋筋中如圖3，將螺母1分別安裝于普通FRP螺紋筋2的兩端即可。普通鋼筋混凝土中的鋼筋為了更大限度利用鋼筋強度，將鋼筋兩端進行二次加工做成彎鉤狀，提高鋼筋在混凝土中的拉拔強度。但FRP螺紋筋2屬脆性材料，不能像鋼筋那樣輕易進行二次彎鉤。本螺母1以其優(yōu)良的材料特性與易于安裝特點，起到普通鋼筋的彎鉤作用。
權利要求1.一種FRP筋材端頭螺母，其特征在于FRP筋材端頭螺母(1)的內(nèi)壁是一種和FRP螺紋筋(2)外徑適配的結(jié)構； FRP筋材端頭螺母(1)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。
2.按權利要求1所述的一種FRP筋材端頭螺母，其特征在于 FRP筋材端頭螺母(1)的橫截面外沿為正六邊形。
專利摘要本實用新型公開了一種FRP筋材端頭螺母，涉及一種FRP筋材的配件。FRP筋材端頭螺母(1)的結(jié)構是FRP筋材端頭螺母(1)的內(nèi)壁是一種和FRP螺紋筋(2)外徑適配的結(jié)構；FRP筋材端頭螺母(1)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。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；可應用于預應力FRP螺紋筋，增加混凝土對FRP螺紋筋的握裹力；使用FRP筋材端頭螺母時操作簡便；本FRP筋材端頭螺母(1)的制造，采用機械化、半自動壓模成型方法，提高了生產(chǎn)效率，減輕勞動強度，減少了原材料的損耗和作業(yè)場地，具有節(jié)能、減排效果。
文檔編號F16B37/00GK202158054SQ20112026211
公開日2012年3月7日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權日2011年7月22日
發(fā)明者鄭文衡, 金文成 申請人:湖北金力工程復合材料有限公司