[实用新型]复合式纤维中空注浆锚杆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种建筑用品，特别涉及一种可广泛用于工、民用建筑、岩土工程，尤其适用于腐蚀性环境、严寒环境，以及对电磁干扰有特殊要求环境的复合锚杆。

背景技术

混凝土结构一般都是以钢筋锚杆为增强材料。但是当应用于具有侵蚀性(如严寒地区用除冰盐处理过的公路桥梁、海边建筑物、水工结构、港工结构、化工厂房等)或暴露性的环境时，在温度和湿度适宜的条件下，混凝土的碳化和氯化物的侵入，使混凝土逐渐中性化，钢筋钝化膜被破坏而开始腐蚀，最终导致混凝土结构过早衰退，结构承载力下降，产生安全隐患，严重时将会导致结构的毁损，造成严重的生命和财产损失。

为解决上述问题，自上世纪80年代中期以来，欧美及日本、德国开始采用纤维塑料筋(即FRP)这种新型人工纤维材料来代替钢筋，在试验研究和工程应用等方面均取得了较多的成果。它是以纤维为增强材料，以合成树脂为基体材料，并掺入适量辅助剂经拉挤成型技术和必要的表面处理形成。

上述两种锚杆都存在不足。

钢筋锚杆的缺点：

1、钢锚杆的防腐保护使锚固工程作业量大、耗材多、许多复杂；

2、钢锚杆质量大，制造、运输和安装困难；

3、钢材在低温条件下有一个致命弱点，就是低温“冷脆”现象。国内外实际工程中发生很多钢结构件脆性断裂破坏事故。

FRP锚杆的缺点：

1、FRP锚杆具有尺寸效应，即由于剪切滞后的原因，接近FRP锚杆断面中心的纤维受到的应力没有FRP锚杆外表面的纤维受到的应力大。这种现象导致大直径FRP锚杆的强度和效率降低；

2、由于FRP锚杆沿截面方向的脆性，确定FRP锚杆的强度很困难；

3、FRP锚杆的弹性模量低，延伸率小，不适合在预应力很大的混凝土结构中使用；

4、FRP锚杆的抗剪强度很低，通常不超过其抗拉强度的10％；

5、FRP锚杆不如钢筋锚杆那么均质，由于产品加工过程或原材料本身的缺陷，在FRP锚杆内部会形成“弱”纤维，其最终强度往往也取决于这些“弱”纤维。

6、成本较高。

7、热稳定性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决钢筋锚杆不耐腐蚀、质量大、不便于制造、运输和安装的问题，克服FRP锚杆成本高、脆性大、抗剪切强度低的不足，提供一种可以代替钢筋和FRP锚杆，可广泛应用于各种工、民用建筑、岩土工程，特别适用于对防腐蚀、防锈要求高的建筑和工程中的复合纤维中空注浆锚杆。

为了实现本实用新型的目的，采用如下技术方案：

复合式纤维中空注浆锚杆，中部为空心结构，所述锚杆为三层结构，里层为塑料管，中间层为套在塑料管上的无缝钢管，外层为套在无缝钢管上的纤维与树脂混合层。

所述的树脂为乙烯基树脂、环氧树脂、不饱和聚脂树脂中的一种。树脂的作用是将纤维和无缝钢管粘接在一起，使纤维受力均匀，并形成所需要的制品或构件形状。同时树脂使无缝钢管与外部环境隔绝，可防止无缝钢管锈蚀。树脂将纤维与无缝钢管牢固在结合在一起，使纤维和无缝钢管共同受力，防止整个锚杆因受力不均匀造成局部受力，发生断裂。

所述的纤维为碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维中的一种或任意两种的混合物或三者的混合物。这几种纤维的抗拉强度和弹性模量都较高，膨胀系数小，它们与无缝钢管一同成为复合式锚杆的承载结构，大大提高了锚杆的力学性能。

本实用新型采用上述结构后，具有如下的有益效果：

1、保持原来可注浆功能的基础上，抗拉强度提高，可超过2500MPa，且在达到抗拉强度之前，几乎没有塑性变形产生；

2、抗腐蚀性能优良，可抵抗氯离子和低PH值溶液的腐蚀，尤其是抗碳化合物和氯化合物的腐蚀性更强。没有钢材的锈蚀问题，适用于耐候性要求高的铁道工程桥梁、隧道和边坡支护、海港、军事等；

3、比重较小，降低了运输成本，减少了在工作现场的加工安装时间，施工便利；

4、高强轻质，抗震性能好，可在不增加工程造价的前提下，明显提高结构抗震性能；

5、弹性模量高，适合在预应力大的混凝土结构中使用；

6、具有很好的弹性性能，在发生圈套较大变形后还能恢复原状，塑性变形小，有利于结构偶然超载后的变形恢复；

7、无缝钢管在其中的应用，大大提高了抗剪切强度，约为其拉伸强度的50％。而传统的FRP锚杆的剪切强度仅为其拉伸强度的5～20％；

8、材料结合力强，热膨胀系统更接近水泥，与水泥结合握裹力更强；

9、防磁性能好，适用于磁悬浮铁路等防磁要求高的工程结构；