[发明专利]一种具有形状记忆功能的筋材

说明书

本发明公开了一种新型具有形状记忆功能的筋材，其中心纤维束包括有由若干热致感应型形状记忆纤维排列成圆柱体形状的纤维束主体，纤维束主体的中心位置放置光纤传感器，中心纤维束外表面设置内衬层，内衬层外表面缠绕电阻发热丝，内衬层外围套装有位于电阻发热丝外围的绝热保护层，中心纤维束、内衬层、电阻发热丝、绝热保护层组成该新型具有形状记忆功能的筋材的筋材主体结构；筋材主体结构的两端部设置锚固端，各锚固端分别设置金属触点，电阻发热丝的前、后端部分别与相应侧金属触点电性连接。本发明的新型具有形状记忆功能的筋材具有设计新颖、耐久性和抗腐蚀性好、使用寿命长的优点，且具有变形恢复能力并能有效对筋材内部应变分布进行监测。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种具有形状记忆功能的筋材。

背景技术

钢筋混凝土结构为现今应用最为广泛的建筑材料，在社会发展各个层面均具有重要地位。传统钢筋混凝土结构在使用过程中，混凝土的脆性极易引起开裂，进而造成混凝土保护层失效并引起钢筋锈蚀，从而影响结构正常使用功能并降低结构使用寿命。

另外，对于钢筋混凝土结构而言，钢筋与混凝土协同受力，以实现结构功能，在正常使用过程中，钢筋受力变形小于屈服应变，具有较为理想的协同工作性能。但是，在地震荷载、外力撞击等偶然荷载作用下，钢筋超过拉伸屈服应变会引起结构功能退化，进而使得构件出现不可恢复形变。

综合上述情况可知，对于现有的钢筋混凝土结构而言，其存在以下缺陷，具体的：

1、钢筋混凝土结构中，钢筋变形不可恢复，为永久变形损伤；

2、钢筋混凝土结构受力变形，混凝土开裂能够引起钢筋损伤锈蚀，进一步降低结构正常使用功能；

3、钢筋应变关系到构件内部应力分布，同时是反映构件使用状态的重要指标，但普通钢筋不能通过有效手段反映内部应变分布。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种具有形状记忆功能的筋材，该具有形状记忆功能的筋材设计新颖、耐久性和抗腐蚀性好，使用寿命长，且具有变形恢复能力并能够有效地对筋材内部应变分布进行监测。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。

一种具有形状记忆功能的筋材，包括有中心纤维束，中心纤维束包括有由若干热致感应型形状记忆纤维排列成圆柱体形状的纤维束主体，纤维束主体中的各热致感应型形状记忆纤维分别呈直线长条形状且所有热致感应型形状记忆纤维平行分布，各热致感应型形状记忆纤维的直径值为0.05mm-2mm，纤维束主体的外径值为8mm-30mm；中心纤维束还包括有位于纤维束主体的中心位置且沿着纤维束主体轴向延伸的光纤传感器，光纤传感器的前端部延伸至纤维束主体的前端侧，光纤传感器的后端部延伸至纤维束主体的后端侧，光纤传感器、纤维束主体中的所有热致感应型形状记忆纤维在放置于盛放有树脂的浸胶槽中进行充分浸胶之后粘合成一体结构并形成中心纤维束；

中心纤维束的外表面于纤维束主体的外围设置有由高强树脂喷涂而成的内衬层，内衬层的外表面缠绕有沿着中心纤维束的轴线方向螺旋延伸的电阻发热丝，内衬层的外围套装有由复合硅酸铝镁材料制备而成且位于电阻发热丝外围的绝热保护层，中心纤维束、内衬层、电阻发热丝、绝热保护层组成该具有形状记忆功能的筋材的筋材主体结构；