[发明专利]一种玻璃钢纤维工程锚杆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程建筑建材领域，属新材料范畴，具体涉及一种玻璃钢纤维工程锚杆及其制造方法。

背景技术

一直以来，制作锚杆的材料首选钢材，而钢材的锈蚀等问题日益成为影响锚固体系安全性和耐久性的突出问题，特别是在一些腐蚀性严重的山区，以及地下水富集的软土地区和高铁工程建设中，钢材的锈蚀问题更加严重。解决这类问题的传统做法是在钢材的表面喷涂防腐剂，或是改变钢材的物理化学成分提高钢材的耐腐蚀性，但是这种做法一方面会增加锚杆安装操作的复杂性，另一方面会提高工程的成本造价。因此，有必要寻求其它的解决途径。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种玻璃钢纤维工程锚杆及其制造方法，以更好的解决锚杆在腐蚀性严重的山区以及地下水富集的软土地区的腐蚀性、松弛性问题，并且使锚杆具有更好的强度和更长的使用寿命。

本发明是把玻璃纤维材料应用于工程锚杆中，属新材料推广应用型发明。

本发明的实现由以下技术方案完成：玻璃纤维材料在工程锚杆中的应用。

含玻璃纤维70%~85%的玻璃纤维增强聚合物材料应用于工程锚杆的制造。

一种玻璃钢纤维锚杆，其特征在于：所述原料主要由玻璃纤维、树脂及添加剂组成，其中所述的玻璃纤维占原料重量百分比为70%-85%。

一种玻璃钢纤维工程锚杆的制造方法，涉及权利要求3所述原料组分及其配比，其特征在于：所述方法至少包括以下步骤：通过牵引机的牵引将玻璃纤维束连续通过含有树脂及添加剂的浸胶槽进行浸胶处理，之后预成型处理，之后在模具经过加热固化定型，最后切割成规定长度。

所述的树脂为聚酰氨树脂、聚乙烯树脂或环氧树脂的一种或至少两种的组合。

本发明的优点是：

本发明所采用的材料为FRP材料，其具有轻质高强（重量约为普通钢筋的1/5，强度约为普通钢筋的1.5 倍）、抗腐蚀、易切割、绝缘性（不导电、不导磁）、阻燃性、耐低温、抗疲劳等等优点。

利用FRP 筋轻质高强和易切割的特点，可局部替代钢筋，达到节约钢材、人工费用的目的，可大大提高劳动效率，节约成本；

利用FRP 具有较好的抗腐蚀能力的特点，可长期应用于腐蚀性介质侵袭严重的环境中，可保持强度和使用寿命，满足结构耐久性规范要求；

利用FRP绝缘性（不导电、不导磁）的特点，可用于有特殊要求的结构中，如高铁隧道桥梁工程以及雷达站工程中；

利用FRP预应力筋低松弛且弹性模量较小的特点，可以降低由于混凝土徐变和收缩引起的预应力损失，还可减小由于预应力筋松弛引起的预应力损失。 

附图说明

图1是本发明杆体抗拉强度试验试件示意图；

图2是本发明杆体抗剪强度试验试件受力图；

图3是本发明的自钻式全螺纹GFRP锚杆扭矩测试台加载系统示意图；

图4是本发明的自钻式全螺纹GFRP锚杆扭矩测试试件示意图；

图5是本发明的普通全螺纹GFRP锚杆的端板锚固力拉力架示意图；

图6是本发明的螺纹钢杆体及其附件结构示意图；

图7是本发明的麻花杆体结构示意图；

图8是本发明公称直径为22mm的杆体直径检测结果图；

图9是本发明公称直径为24mm的杆体直径检测结果图；

图10是本发明公称直径为25mm的杆体直径检测结果图；

图11是本发明公称直径为27mm的杆体直径检测结果图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图3所示，其中标号1~5：回转机构1、锚杆杆体2、托扶器3、加载机构4、扭矩转速测试仪5。

实施例：本发明采用玻璃钢制品产用的生产工艺属拉挤成型，机械化程度及生产效率高，可以生产连续长度的全螺纹式玻璃钢锚杆。产品可以是实心和空心，也可以是表面无螺纹的直杆，还可以生产异形筋。产品直径规格可以根据需要进行设计。本发明所采用的FRP材料是由多股纤维（如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等）采用基底材料（聚酰氨树脂、聚乙烯树脂或环氧树脂等）胶合后，经过特制的模具挤压、拉拔成型的。

本发明的原料为GFRP材料，即玻璃纤维增强聚合物，主要由玻璃纤维、树脂及添加剂经特殊加工复合而成，玻璃纤维含量一般在70-85%左右（质量百分比），因而具有优良的机械性能。