夹芯绳状纤维增强塑料杆体的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种复合材料的杆体，尤其是一种适用于矿井、隧道及边坡稳定锚固支护的夹芯绳状纤维增强塑料杆体。
技术背景
[0002]在众多的纤维增强塑料锚杆(俗称玻璃钢锚杆)中，一般全部由轴向纤维组成，或只在外圈缠绕部分散纤维组成，这种锚杆能够提供很大的拉应力，但在扭应力上则因其材料的特性和结构的弱点，难以达到现代锚杆安装所需的高扭矩要求。
[0003]用玻璃纤维、碳纤维或其它纤维增强的复合材料杆体，因其材料性质决定，其延展性很低。如果欲取代钢筋在混凝土中应用，低的延展率将无法保证混凝土建筑受到冲击时的变形要求。这个问题一直是业界的困惑。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、抗拉伸强度、抗扭强度、抗剪强度高的夹芯绳状纤维增强塑料杆体。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的夹芯绳状纤维增强塑料杆体由芯体、呈螺旋状缠绕在芯体上的上过捻的增强纤维束构成。
[0006]所述的上过捻的增强纤维束为单根或多根。
[0007]所述的上过捻的增强纤维束为玻璃纤维束、碳纤维束、聚酯纤维束、芳纶纤维束、或尼龙纤维束。
[0008]所述的芯体为增强纤维束芯体、尼龙芯体、聚氨酯芯体、合成橡胶芯体。
[0009]有益效果:本实用新型由于具有优秀的综合力学性能、抗蚀性能和吸波性能，在某些特定环境中是替代钢材的新一代杆状材料。可制成锚杆、锚索，用于矿井和隧道及边坡稳定方面的锚固支护；在混凝土建筑中替代钢筋，用于海洋或其它腐蚀强烈的环境，及需要防止雷达波反射的环境。具有如下优点:
[0010]1、用同样性质的增强纤维束做杆体的芯部和外部材料时，按照不同的比例，调整芯部和外部材料的使用量比例，即可得到大拉应力、小扭应力，或小拉应力、大扭应力的杆体。也就是说在使用等量材料时，芯部材料使用量大，得到拉应力大、扭应力小的产品；而外部材料使用量大时，则得到扭应力大、拉应力小的产品，拉应力和扭应力呈反比关系。因此，可以根据使用需要，灵活设计制造。
[0011]2、为提高杆体本身的延展性，以适应大延展性要求的应用，将弹性材料用于芯部，受到拉应力时，芯部材料将变形伸长，同时直径缩小；此时，外部纤维束组成的缠绕层直径也随之收缩，收缩量将转化为伸长而释放，于是整个杆体得到相对大的延展性。在应力消除，芯部弹性材料回弹，杆体也将回弹。根据使用需要，改变芯部弹性体的种类和直径，可以得到不同延展性的杆体；调节外部增强纤维束的用量可以得到不同拉应力的杆体。
[0012]3、为改变杆体本身的刚性，可以使用不同的纤维束浸润材料。为得到高刚性，可以使用不饱和聚酯、酚醛树脂、环氧树脂等热固化型塑料材料；为得到柔性，则可以使用聚氨酯、尼龙、聚酯、乙烯-醋酸乙烯等热塑性材料。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型的剖面结构示意图。
[0015]图中:1-芯体，2-纤维绳。
【具体实施方式】
[0016]下面结构附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述:
[0017]如图1所示，本实用新型的夹芯绳状纤维增强塑料杆体由芯体I和上过捻的增强纤维束2构成，上过捻的增强纤维束2呈螺旋状缠绕在芯体I上。所述的芯体I为尼龙芯体、聚氨酯芯体、合成橡胶芯体；所述的上过捻的增强纤维束2为单根或多根，图2中所示为3根。所述的上过捻的增强纤维束2为玻璃纤维束、碳纤维束、聚酯纤维束、芳纶纤维束、或尼龙纤维束。
[0018]芯体I的材料为轴向的增强纤维束或者条状的弹性体；外部缠绕的增强纤维束必须是上过捻的合股增强纤维束，这种纤维束能够将纤维合成一股，从而大大提高其拉伸强度；因此，改变芯部和外部的材料品种与材料数量，可以组合出适应不同力学要求的杆体。
[0019]芯体I可以由轴向增强纤维束组成，也可以由弹性材料组成；外部缠绕上过捻的增强纤维束2由增强纤维束组成，缠绕在芯部材料外面，呈螺旋状形成一定倾斜角度。
【主权项】
1.一种夹芯绳状纤维增强塑料杆体，其特征在于:它由芯体(I)、呈螺旋状缠绕在芯体(I)上的上过捻的增强纤维束(2)构成；所述的芯体(I)为增强纤维束芯体、尼龙芯体、聚氨酯芯体、合成橡胶芯体；所述的上过捻的增强纤维束(2)为单根或多根；上过捻的增强纤维束(2)为玻璃纤维束、碳纤维束、聚酯纤维束、芳纶纤维束、或尼龙纤维束。
【专利摘要】本实用新型公开的一种夹芯绳状纤维增强塑料杆体，包括芯体、呈螺旋状缠绕在芯体上的纤维绳。通过增强纤维材料和热塑性或热固性塑料构成的复合材料杆体，形状为夹芯绳状。具有非常高的拉伸强度、抗扭强度、抗剪强度和优异的抗蚀及吸波性能。可制成锚杆或锚索，应用于矿井支护、边坡稳定等；利用其超常的耐蚀性能和吸波性能，又可替代传统钢筋，用于严酷环境和需要吸波环境中的混凝土增强。
【IPC分类】E21D21-00, E02D5-74
【公开号】CN204402524
【申请号】CN201320437056
【发明人】汪宇, 马勇
【申请人】汪宇, 马勇
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年7月23日