玄武巖纖維復(fù)合拉索的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種玄武巖纖維復(fù)合拉索，包括中心復(fù)合筋、周邊復(fù)合筋、內(nèi)護(hù)套、填充物和外護(hù)套，中心復(fù)合筋位于中心位置，周邊復(fù)合筋纏繞在中心復(fù)合筋上，中心復(fù)合筋和周邊復(fù)合筋包覆在內(nèi)護(hù)套中，填充物填充在外護(hù)套和內(nèi)護(hù)套之間，填充物為彈性填充物，中心復(fù)合筋是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋是由碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。本發(fā)明強(qiáng)度高，耐酸、耐堿的腐蝕，抗疲勞性能強(qiáng)，可長(zhǎng)期暴露在野外使用，使用壽命長(zhǎng)，消除了在使用時(shí)折斷的安全隱患。
【專利說明】玄武巖纖維復(fù)合拉索

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種土建交通領(lǐng)域用到的拉索，尤其涉及一種含有玄武巖纖維的復(fù)合 拉索。

【背景技術(shù)】
[0002] 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforced Polymer,或Fiber Reinforced Plastic, 簡(jiǎn)稱FRP)是由增強(qiáng)纖維材料，如玻璃纖維，碳纖維，芳綸纖維等，與基體材料經(jīng)過纏繞， 模壓或拉擠等成型工藝而形成的復(fù)合材料。根據(jù)增強(qiáng)材料的不同，常見的纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料分為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（GFRP)，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP)以及芳綸纖維增強(qiáng)復(fù) 合材料（AFRP)。由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有如下特點(diǎn)：（1)比強(qiáng)度高，比模量大；（2)材料 性能具有可設(shè)計(jì)性：（3)抗腐蝕性和耐久性能好；（4)熱膨脹系數(shù)與混凝土的相近。這些特 點(diǎn)使得FRP材料能滿足現(xiàn)代結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載、輕質(zhì)高強(qiáng)以及在惡劣條件下工作發(fā)展 的需要，同時(shí)也能滿足現(xiàn)代建筑施工工業(yè)化發(fā)展的要求，因此被越來越廣泛地應(yīng)用于各種 民用建筑、橋梁、公路、海洋、水工結(jié)構(gòu)以及地下結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域中。
[0003] 對(duì)于傳統(tǒng)的拉索結(jié)構(gòu)，如斜拉橋，懸索橋，索拱結(jié)構(gòu)等，拉索都采用鋼絞絲或鋼絲 束，這種材料的拉索不耐酸堿電，抗疲勞性能不強(qiáng)，自身重量大，在野外風(fēng)吹日曬后可能斷 裂，存在著安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服傳統(tǒng)拉索不存在安全隱患的缺陷，本發(fā)明提供了一種玄武巖纖維復(fù)合拉 索，該拉索強(qiáng)度高，耐酸、耐堿的腐蝕，抗疲勞性能強(qiáng)，可長(zhǎng)期暴露在野外使用，使用壽命長(zhǎng)， 消除了在使用時(shí)折斷的安全隱患。
[0005] 玄武巖纖維復(fù)合拉索，其特征在于：包括中心復(fù)合筋、周邊復(fù)合筋、內(nèi)護(hù)套、填充物 和外護(hù)套，中心復(fù)合筋位于中心位置，周邊復(fù)合筋纏繞在中心復(fù)合筋上，中心復(fù)合筋和周邊 復(fù)合筋包覆在內(nèi)護(hù)套中，填充物填充在外護(hù)套和內(nèi)護(hù)套之間，填充物為彈性填充物，中心復(fù) 合筋是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋是由碳纖 維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。
[0006] 所述中心復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：連續(xù)玄武巖纖維：35%~55%，玻璃纖維： 10%?18%，樹脂基體：27%?55%。
[0007] 所述周邊復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：碳纖維：25%~34%，芳綸纖維：30%~38%，基體 樹脂：28%?45%。
[0008] 所述填充物為順丁橡膠、氯丁橡膠或丁苯橡膠中的一種或幾種的混合物。
[0009] 所述內(nèi)護(hù)套與外護(hù)套之間還設(shè)置有加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋是用連續(xù)玄武巖纖維制成的， 內(nèi)護(hù)套與外護(hù)套均使用聚乙烯制成的。
[0010] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、本發(fā)明包括中心復(fù)合筋、周邊復(fù)合筋、內(nèi)護(hù)套、填充物和外護(hù)套，中心復(fù)合筋位于中 心位置，周邊復(fù)合筋纏繞在中心復(fù)合筋上，中心復(fù)合筋和周邊復(fù)合筋包覆在內(nèi)護(hù)套中，填充 物填充在外護(hù)套和內(nèi)護(hù)套之間，填充物為彈性填充物，中心復(fù)合筋是由連續(xù)玄武巖纖維和 玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋是由碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體 復(fù)合而成的。中心復(fù)合筋和周邊復(fù)合筋增強(qiáng)拉索的抗疲勞強(qiáng)度，同時(shí)由于中心復(fù)合筋側(cè)材 料是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，其耐酸、耐堿、耐高溫、耐低 溫，在野外的惡劣環(huán)境下也不會(huì)被腐蝕，使用壽命大大延長(zhǎng)，消除了長(zhǎng)期暴露在空氣中折斷 的安全隱患。
[0011] 2、本發(fā)明中心復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：連續(xù)玄武巖纖維：35%~55%，玻璃纖維： 109Γ18%，樹脂基體：27%~55%。所述周邊復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：碳纖維：25%~34%，芳綸 纖維：30%~38%，基體樹脂：28%~45%。通過這些參數(shù)的限制，制造出來的中心復(fù)合筋和周邊 復(fù)合筋易于絞合，絞合后，抗疲勞能力大大加強(qiáng)，耐酸耐堿能力相互加成，使用壽命可達(dá)數(shù) 百年。
[0012] 3、填充物為順丁橡膠、氯丁橡膠或丁苯橡膠中的一種或幾種的混合物。這些橡膠 彈性好，易于形變和恢復(fù)形變，降低中心復(fù)合筋和周邊復(fù)合筋收到的拉應(yīng)力，大大延長(zhǎng)中心 復(fù)合筋和周邊復(fù)合筋的使用壽命，大大提高了拉索的抗疲勞程度。
[0013] 4、本發(fā)明內(nèi)護(hù)套與外護(hù)套之間還設(shè)置有加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋是用連續(xù)玄武巖纖維制成 的，內(nèi)護(hù)套與外護(hù)套均使用聚乙烯制成的。聚乙烯護(hù)套壽命長(zhǎng)，價(jià)格低廉，不易脆化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為實(shí)施例1截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為實(shí)施例2截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中標(biāo)記1、中心復(fù)合筋，2、周邊復(fù)合筋，3、內(nèi)護(hù)套，4、外護(hù)套，5、填充物，6、加強(qiáng)筋。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1 如圖1所示，本實(shí)施例包括中心復(fù)合筋1、周邊復(fù)合筋2、內(nèi)護(hù)套3、填充物5和外護(hù)套 4,中心復(fù)合筋1位于中心位置，周邊復(fù)合筋2纏繞在中心復(fù)合筋1上，中心復(fù)合筋1和周邊 復(fù)合筋2包覆在內(nèi)護(hù)套3中，填充物5填充在外護(hù)套4和內(nèi)護(hù)套3之間，填充物5為彈性填 充物，中心復(fù)合筋1是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊 復(fù)合筋2是由碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。填充物5為順丁橡膠，內(nèi)護(hù)套 3與外護(hù)套4均為聚乙烯護(hù)套。
[0016] 實(shí)施例2 如圖2所示，本實(shí)施例包括中心復(fù)合筋1、周邊復(fù)合筋2、內(nèi)護(hù)套3、填充物5和外護(hù)套 4,中心復(fù)合筋1位于中心位置，周邊復(fù)合筋2纏繞在中心復(fù)合筋1上，中心復(fù)合筋1和周邊 復(fù)合筋2包覆在內(nèi)護(hù)套3中，填充物5填充在外護(hù)套4和內(nèi)護(hù)套3之間，填充物5為彈性填 充物，中心復(fù)合筋1是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊 復(fù)合筋2是由碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。填充物5為順丁橡膠，內(nèi)護(hù)套 3與外護(hù)套4均為聚乙烯護(hù)套。內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4之間還設(shè)置有加強(qiáng)筋6,加強(qiáng)筋6是用 連續(xù)玄武巖纖維制成的。
[0017] 實(shí)施例3 本實(shí)施例包括中心復(fù)合筋1、周邊復(fù)合筋2、內(nèi)護(hù)套3、填充物5和外護(hù)套4,中心復(fù)合筋 1位于中心位置，周邊復(fù)合筋2纏繞在中心復(fù)合筋1上，中心復(fù)合筋1和周邊復(fù)合筋2包覆 在內(nèi)護(hù)套3中，填充物5填充在外護(hù)套4和內(nèi)護(hù)套3之間，填充物5為彈性填充物，中心復(fù) 合筋1是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋2是由 碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。填充物5為順丁橡膠，內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4 均為聚乙烯護(hù)套。內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4之間還設(shè)置有加強(qiáng)筋6,加強(qiáng)筋6是用連續(xù)玄武巖纖 維制成的。
[0018] 中心復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：連續(xù)玄武巖纖維：35%，玻璃纖維：18%，樹脂基體： 47%。
[0019] 所述周邊復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：碳纖維：25%，芳綸纖維：30%，基體樹脂：45%。
[0020] 實(shí)施例4 本實(shí)施例包括中心復(fù)合筋1、周邊復(fù)合筋2、內(nèi)護(hù)套3、填充物5和外護(hù)套4,中心復(fù)合筋 1位于中心位置，周邊復(fù)合筋2纏繞在中心復(fù)合筋1上，中心復(fù)合筋1和周邊復(fù)合筋2包覆 在內(nèi)護(hù)套3中，填充物5填充在外護(hù)套4和內(nèi)護(hù)套3之間，填充物5為彈性填充物，中心復(fù) 合筋1是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋2是由 碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。填充物5為氯丁橡膠，內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4 均為聚乙烯護(hù)套。內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4之間還設(shè)置有加強(qiáng)筋6,加強(qiáng)筋6是用連續(xù)玄武巖纖 維制成的。
[0021] 中心復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：連續(xù)玄武巖纖維：55%，玻璃纖維：10%，樹脂基體： 40%。
[0022] 所述周邊復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：碳纖維：25%，芳綸纖維：38%，基體樹脂：37%。
[0023] 實(shí)施例5 本實(shí)施例包括中心復(fù)合筋1、周邊復(fù)合筋2、內(nèi)護(hù)套3、填充物5和外護(hù)套4,中心復(fù)合筋 1位于中心位置，周邊復(fù)合筋2纏繞在中心復(fù)合筋1上，中心復(fù)合筋1和周邊復(fù)合筋2包覆 在內(nèi)護(hù)套3中，填充物5填充在外護(hù)套4和內(nèi)護(hù)套3之間，填充物5為彈性填充物，中心復(fù) 合筋1是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋2是由 碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。填充物5為氯丁橡膠，內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4 均為聚乙烯護(hù)套。內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4之間還設(shè)置有加強(qiáng)筋6,加強(qiáng)筋6是用連續(xù)玄武巖 纖維制成的。填充物5為丁苯橡膠。連續(xù)玄武巖纖維：40%，玻璃纖維：15%，樹脂基體：55%。 所述周邊復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：碳纖維：30%，芳綸纖維：35%，基體樹脂：35%。
[0024] 實(shí)施例6 本實(shí)施例包括中心復(fù)合筋1、周邊復(fù)合筋2、內(nèi)護(hù)套3、填充物5和外護(hù)套4,中心復(fù)合筋 1位于中心位置，周邊復(fù)合筋2纏繞在中心復(fù)合筋1上，中心復(fù)合筋1和周邊復(fù)合筋2包覆 在內(nèi)護(hù)套3中，填充物5填充在外護(hù)套4和內(nèi)護(hù)套3之間，填充物5為彈性填充物，中心復(fù) 合筋1是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋2是由 碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。填充物5為順丁橡膠和丁苯橡膠的混合物， 內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4均為聚乙烯護(hù)套。
[0025] 所述中心復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：連續(xù)玄武巖纖維：41%，玻璃纖維：14%，樹脂 基體：45%。
[0026] 所述周邊復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：碳纖維：26%，芳綸纖維：34%，基體樹脂：40%。
[0027] 實(shí)施例7 本實(shí)施例包括中心復(fù)合筋1、周邊復(fù)合筋2、內(nèi)護(hù)套3、填充物5和外護(hù)套4,中心復(fù)合筋 1位于中心位置，周邊復(fù)合筋2纏繞在中心復(fù)合筋1上，中心復(fù)合筋1和周邊復(fù)合筋2包覆 在內(nèi)護(hù)套3中，填充物5填充在外護(hù)套4和內(nèi)護(hù)套3之間，填充物5為彈性填充物，中心復(fù) 合筋1是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋2是由 碳纖維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。填充物5為順丁橡膠、丁苯橡膠和氯丁橡膠 的混合物，內(nèi)護(hù)套3與外護(hù)套4均為聚乙烯護(hù)套。
[0028] 所述中心復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：連續(xù)玄武巖纖維：35%，玻璃纖維：15%，樹脂 基體：50%。
[0029] 所述周邊復(fù)合筋中以重量百分比計(jì)：碳纖維：25%，芳綸纖維：35%，基體樹脂：40%。
[0030] 連續(xù)玄武巖纖維是玄武巖石料在1450°C?150(TC熔融后，通過鉬銠合金拉絲漏 板高速拉制而成的連續(xù)纖維。類似于玻璃纖維，其性能介于高強(qiáng)度S玻璃纖維和無堿E玻 璃纖維之間，純天然玄武巖纖維的顏色一般為褐色，有些似金色。
【權(quán)利要求】
1. 玄武巖纖維復(fù)合拉索，其特征在于：包括中心復(fù)合筋、周邊復(fù)合筋、內(nèi)護(hù)套、填充物 和外護(hù)套，中心復(fù)合筋位于中心位置，周邊復(fù)合筋纏繞在中心復(fù)合筋上，中心復(fù)合筋和周邊 復(fù)合筋包覆在內(nèi)護(hù)套中，填充物填充在外護(hù)套和內(nèi)護(hù)套之間，填充物為彈性填充物，中心復(fù) 合筋是由連續(xù)玄武巖纖維和玻璃纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的，所述周邊復(fù)合筋是由碳纖 維和芳綸纖維通過樹脂基體復(fù)合而成的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玄武巖纖維復(fù)合拉索，其特征在于：所述中心復(fù)合筋中以重 量百分比計(jì)：連續(xù)玄武巖纖維：35%~55%，玻璃纖維：10%~18%，樹脂基體：27%~55%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的玄武巖纖維復(fù)合拉索，其特征在于：所述周邊復(fù)合筋中 以重量百分比計(jì)：碳纖維：25%?34%，芳綸纖維：30%?38%，基體樹脂：28%?45%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玄武巖纖維復(fù)合拉索，其特征在于：所述填充物為順丁橡膠、 氯丁橡膠或丁苯橡膠中的一種或幾種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的玄武巖纖維復(fù)合拉索，其特征在于：所述內(nèi)護(hù)套與外護(hù)套之 間還設(shè)置有加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋是用連續(xù)玄武巖纖維制成的，內(nèi)護(hù)套與外護(hù)套均使用聚乙烯制 成的。
【文檔編號(hào)】E01D19/16GK104060537SQ201410248685
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】王靈 申請(qǐng)人:四川航天五源復(fù)合材料有限公司