[实用新型]纤维增强复合筋智能网格

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能结构材料，具体涉及一种纤维增强复合筋智能网格。

背景技术

现有技术中的纤维增强复合筋网格是将碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等高性能连续纤维浸渍于环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂等形成网格状的整体复合材料。这种纤维增强复合筋网格具有轻质、高强、双向受力、施工方便、适用于普通环境、恶劣环境的优点，并能克服传统建筑材料的缺点，具有更多的应用优势，具体表现在：

由纤维增强复合筋网格同时具有两个方向的增强效果，其可以方便地应用于混凝土板的增强加固，有效提高其混凝土板的承载能力，加固试件延性较好，破坏前有明显征兆；纤维增强复合筋网格通过砂浆或树脂粘贴于砌体墙体侧面，可以显著提高墙体的抗剪承载力，增强墙体的整体性，低周反复荷载试验表明了其对延性、耗能的明显提高；纤维增强复合筋网格可弯成适宜形状，并易于保持，其用于加固修复隧道顶部混凝土结构老化、混凝土脱落等病害具有很好的适用性；当然，纤维增强复合筋网格也可用于普通梁的抗剪、抗弯加固，效果及成本优于粘贴纤维布加固分布式光纤传感技术因其测试的分布性、网络性、稳定性等优点，近年来在被不断应用于结构健康监测。目前国际上分布式光纤传感技术一句其测试原理的差异主要分为强度型、干涉型和散射型等。其中基于布里渊散射机理的BOTDR、BOTDA等传感技术由于其在温度、应变测试精度高，测试距离长等方面的巨大优势，受到国内外学者的青睐。

将分布式传感光纤复合进纤维复合筋网格中，可以形成一种智能结构材料。这样不仅使得脆弱的光纤在实际使用时得到很好的保护，同时在用这种纤维增强复合筋智能网格加固土木领域结构时，在实现结构补强的同时还能对结构实时监测，更好的评价结构的安全性能。开发一种保证精度、适合工业化批量生产的纤维增强智能网格制作方法已成为亟待解决的技术问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种纤维增强复合筋智能网格。以发挥纤维复合筋网格在结构补强中的优势，同时实现对用该智能网格加固的结构实时监测，从而对结构安全性能进行可靠评价。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的纤维增强复合筋智能网格，包括纤维丝束、树脂和光纤传感器，所述纤维丝束形成纵横交错的纤维网格，所述树脂包覆于纤维网格上，所述光纤传感器与包裹于其外的纤维套管形成高精度光纤传感器，所述纤维套管的端部具有与光纤传感器粘接的锚固段。

作为优选，为了保护传感器引线的信号的良好传输，所述高精度光纤传感器与纤维丝束端部的接触部位套设有金属软管。

作为优选，所述金属软管埋入纤维丝束的长度不小于2cm，露出纤维丝束的长度不小于2cm。

作为优选，为了使传感器对网格的形变量进行高精度的监测，所述高精度光纤传感器位于纤维网格横断面的中心位置。并在高精度光纤传感器放置过程中对其牵拉绷紧。

作为优选，为了使整个传感器柔软，易于弯曲，所述高精度光纤传感器表面的纤维套管不浸渍树脂。

作为优选，所述高精度光纤传感器呈S型布设在纤维网格内。

所述光纤优选为无滑移光纤光纤或长标距光纤。

制造时，将纤维套管封装的光纤作为高精度光纤传感器，再使用真空模压法将其与纤维丝束和树脂制成纤维筋智能网格，包括以下步骤：

1）制作底模，并在底模上涂刷脱模剂；

2）根据所设计纤维增强复合筋网格的间距，选择填充模尺寸，并将填充模通过螺栓安装于底模上，形成网格槽道；

3）在所述底模周围，网格槽道延长线上确定纤维丝束固定卡；

4）调配树脂，将纤维丝束浸渍树脂；

5）沿网格槽道铺设经纬向纤维丝束，并将端部固定于所述的固定卡上；

6）在纤维丝束铺设到设计量的一半时，放置高精度光纤传感器；

7）铺设剩余的一半纤维丝束；

8）采用树脂将形成的网格状纤维丝束完全浸润，并覆盖脱模布；

9）在上述脱模布上方纤维丝束位置安放压条；

10）在上述纤维网格范围内铺设导流网与导流管；

11）在底模固定卡的外围不少于5cm处设置密封胶泥；

12）将整个模具覆盖真空袋，且真空袋四周与密封胶泥粘结密实，开始抽真空；

13）真空度达到规定值后，在真空袋表面铺设电加热毯，设置加热温度；

14）持续加热与抽真空1~2小时，树脂固化，网格制作完成。