[实用新型]夹芯绳状纤维增强塑料杆体

说明书

技术领域

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

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。

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

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。

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。

所述的上过捻的增强纤维束为单根或多根。

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。

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。

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：

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。

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。

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

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖面结构示意图。

图中：1-芯体，2-纤维绳。

具体实施方式

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：

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1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1上。所述的芯体1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。

芯体1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。

芯体1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。