[实用新型]复合异型高强钢丝的碳纤维板

说明书

一种复合异型高强钢丝的碳纤维板，涉及一种碳纤维板，碳纤维板包括碳纤维板本体，其内嵌入有高强钢丝，所述的高强钢丝为由多根异型高强钢丝拼接结合在一起形成的高强钢丝带。异型高强钢丝断截面形状为规则异型断截面形状或不规则异型断截面形状；规则异型断截面形状为矩形或三角形或梯形等；不规则异型断截面形状为不规则矩形或E字型或大致花型。本实用新型可避免碳纤维板在预应力施工过程中的突然断裂，具有整体强度高、稳定性好、安全性高、握裹力好、成本低等特点，易于推广使用。

技术领域

本实用新型涉及一种碳纤维板，特别是一种复合异型高强钢丝的碳纤维板。

背景技术

近年来，碳纤维材料作为一种轻质、高强、耐腐蚀的新型结构材料，在混凝土结构加固领域的应用越来越广泛，其效果得到设计单位、建设单位和施工单位的一致认可。

随着碳纤维材料在混凝土加固领域的应用规模的迅速膨胀，对碳纤维材料在混凝土结构中的加固效果的研究越来越多。我国在土木工程维修加固方面应用碳纤维材料虽然起步晚，但发展较快，并取得了大量科研成果。目前，我国应用碳纤维材料进行混凝土维修加固最常用的两种材料形式是碳纤维布和碳纤维板。随着对碳纤维材料认识的加深，人们意识到应用碳纤维板可以克服直接粘贴碳纤维布对碳纤维材料的利用率偏低、不易控制施工质量的缺点，同时具有均质性及整体性好、断截面面积大、弹性模量低的优点。

复合高强钢丝的碳纤维板用于混凝土加固领域是近年来出现的一种新型技术，通过预成型模具及钢丝定位装置在板材内部设置高强钢丝，在高强钢丝周边包裹碳纤维材料，达到耐腐蚀性及抗疲劳性好、比强度高、施工便捷的效果。如申请公布号为CN107956292 A的《混合型碳纤维板》专利，该专利中公开了一种内嵌有圆断截面高强钢丝的碳纤维板（参见图19），虽然已经能满足工程需求，但仍存在以下问题：

1.多根圆断截面高强钢丝在碳纤维板中的分布不均匀，使碳纤维材料在混凝土结构中各处延伸率存在差别，锚固组装时将造成板材在施工过程中的突然断裂，导致碳纤维材料的加固效果达不到设计要求，为工程后续的施工和使用阶段埋下重大安全隐患。

2.碳纤维板内高强钢丝受力时，各根高强钢丝不能同时进入受力状态，结构的整体性、稳定性较差。

3.多根圆断截面高强钢丝在树脂浸渍槽中浸渍效果不一致，使碳纤维板各处抗剪性能存在差别，碳纤维板的层间剪切力不能得到有效提高，导致碳纤维板难以被有效夹持并施加预应力，碳纤维板的使用安全性不够理想。

4. 多根圆断截面高强钢丝表面比较光滑，握裹力不足，高强钢丝容易滑脱，出现高强钢丝与碳纤维材料之间的剥离现象，造成碳纤维材料受力失效，不能发挥其作用。

5.多根圆断截面高强钢丝与碳纤维板形成的组合，高强钢丝容易暴露在碳纤维材料表面，碳纤维材料不能有效保护高强钢丝。

6. 多根圆断截面高强钢丝与碳纤维板结合，高强钢丝的横断截面面积占总横断截面面积比例仍比较小，碳纤维板的含钢量较低，不能有效改善碳纤维材料成本高的弱点以大范围推广使用。

综合考虑，上述问题主要是由于无法有效控制高强钢丝在碳纤维板中的形状及排布方式导致的。而高强钢丝在碳纤维板中的形状及排布方式是拥有良好的加固效果的重要前提之一。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种复合异型高强钢丝的碳纤维板，以解决现有技术存在的容易造成板材突然断裂、整体性和稳定性较差、碳纤维板使用安全性不够理想、高强钢丝握裹力不足、碳纤维材料不能有效保护高强钢丝、不能改善碳纤维材料成本高的不足之处。

解决上述技术问题的技术方案是：一种复合异型高强钢丝的碳纤维板，包括碳纤维板本体，碳纤维板本体内嵌入有高强钢丝，所述的高强钢丝为由多根异型高强钢丝拼接结合在一起形成的高强钢丝带。