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玻纤布不同表面形式的GFRP筋

发布时间:2021-11-01 10:37:09    浏览次数:    大小:16px  14px  12px

玻纤布不同表面形式的GFRP筋:
利用郑州大学教育部纤维复合建筑材料与结构工程研究中心的FRP拉挤缠绕成型设备,制备不同表面形式GFRP筋,进行相关力学性能测试,探讨不同表面形式对GFRP筋力学性能的影响,为筋材性能改进以及研究筋材与混凝土的黏结奠定基础。本小节介绍不同表面形式GFRP筋的制备,其力学性能将在第3章中介绍。
郑州大学FRP拉挤维绕成型设备如图2-3所示,其基本组成为纱架、导纱板、树脂漫清槽、预成型模具、缠绕装置、刮胶板、加热固化装置、牵引装置和切割装置,各部分作用见2.2.3小节。
本试验GFRP筋使用的基体树脂为双酚A型环氧乙烯基树脂,是国际公认的高度耐腐蚀树脂,该树脂含酯键量少,使其耐碱性能得以提高,主链上含有较多的仲经基,改善了树脂对玻璃纤维的浸润性能与黏结性能,有助于提高产品的力学性能,如图2-4 所示是其分子结构式,具体性能见表2-4.

本试验采用的是邢台金牛EC24-4800W (J107 型)玻纤布,执行标准GB/T 18369-2008,基本性能见表2-1玻璃纤维是种性能优异的无机非 金属材料,具有抗拉强度高、伸长率小、耐腐蚀性好等优点,并且与碳纤维和玄武岩纤维相比,原料易得,价格便宜,生产工艺相对简单成熟,便于工业推广应用。

本试验采用过氧化苯甲酰(BPO)、 过氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB) 作为引发剂,基本性能见表2-6。其中TBPB属于中高温引发剂,BPO属于低温引发剂,由于生产GFRP筋材时,采用分段加热固化的方式,所以采用双引发剂,使得固化效果更好。

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本试胶采用拉挤维绕成型工艺制备GFRP筋,此工艺融合拉挤成型工艺与制绕工艺,将城桃工艺设置在拉挤工艺固化成型之前,实现对GFRP筋未固化之前表面加助的处现。生产GFRP筋材时,基体树脂使用的是热固性环氧乙烯基树脂,由于树脂基体对应力在筋材内部的传学有较大影响。因此,成型温度的控制是筋材生产中的一个重要方面。采用分段如热固化方式,中间加热管温度设定高,两端加热管温度设定低。在加热固化装置中,玻纤布基体树脂和纤维表面基体树脂之间发生化学反应,温度过低时树脂不能完全固化:温度过高时树脂反应速率过快,容易造成爆聚,使筋材内部出现空隙,两者都会影响筋材的性能。经大量筋材生产试验,最终成型温度设定为初段加热管165C,中段加热管200C,末端加热管175C。
肋间距是通过调节牵引机的牵引速度和缠绕速度(电动机的转数) 来控制的,牵引速度为300mm/min,缠绕速度为14r/min, 制得肋间距为18mm的GFRP筋。牵引速度为300mm/min,缠绕速度为9r/min,制得肋间距为27mm的GFRP筋。肋深、肋浅的控制主要通过缠绕盘上的校力轴来实现,通过改变校力轴的角度,制备浅肋(大约0. 5mm)和深肋(1.5~2mm)两种肋深的GFRP筋。制备的不同表面形式GFRP筋材类如图2-5所示。


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