[发明专利]一种管状多层间隔织物增强复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种管状多层间隔织物增强复合材料，由一体成型管状间隔织物与混凝土复合而成，各层织物由螺旋交织的轴向纱线和圆周方向纱线按照一定规律交织形成；圆周方向纱线穿过每组轴向纱线的螺旋交织孔，沿z向螺旋上升；间隔丝交替穿过各层交织孔，沿z向螺旋上升。该种管状间隔织物为一体成型，层间有长丝连续连接，形成具有一定壁厚的三维一体管状结构织物，混凝土浇筑于管状织物层间，织物可起到约束增强混凝土的作用，其增强混凝土管的承载承压能力很强，可有效提高承载承压能力50％以上，且不易开裂解体，安全系数更高。另外，管状间隔织物可以起到抑制开裂，减少裂纹扩展，可提高混凝土管的使用寿命。

技术领域

本发明涉及高性能纤维增强复合材料，特别涉及一种管状多层间隔织物增强复合材料的制备方法。

背景技术

混凝土以其可靠、价廉以及良好的力学性能，已经成为世界上最广泛使用的建筑材料，但是也有明显的弱点，就是脆性，容易开裂破碎。管状混凝土是常见的混凝土建材形式。

为了克服上述缺陷，目前有增强措施的管状混凝土，所采用的增强形式以纤维和钢筋结构为常见形式：纤维不连续，增强效果有限；钢筋易腐蚀，且质量较大。3)也有采用织物增强混凝土柱，例如在CN201810361988.2(一种织物混凝土组合砌块及制备方法)中将织物拼接成单层管，用于增强混凝土柱，但由于拼接部分不连续，是承载的薄弱环节；也有采用一体成型管状织物增强混凝土(202010453945.4)，但仅采用单层管状织物作为增强体，未能实现多层管状织物的增强作用；也有专利(201921953501.6)公开了织物增强管状混凝土，采用嵌套管状织物的形式增强混凝土，以单层管形式存在，各个织物套管之间仅通过填充物连接，但无实质性纤维连接，因此整体结构的稳定性有限。

发明内容

本发明提供一种管状多层间隔织物增强复合材料的制备方法。

一种管状多层间隔织物增强复合材料，由一体成型管状间隔织物与混凝土复合而成，管状间隔织物的内外面在混凝土管内外面位置。

管状间隔织物是由各层织物和间隔丝构成；各层织物由螺旋交织的轴向纱线和圆周方向纱线按照一定规律交织形成；圆周方向纱线穿过每组轴向纱线的螺旋交织孔，沿z向螺旋上升；间隔丝交替穿过各层交织孔，沿z向螺旋上升。

间隔织物层数依据实际混凝土管的壁厚需求确定，如1-5层。

圆周方向纱线沿z方向等间距螺旋排列；

轴向纱线沿圆周方向等间距排列，且每组不少于2根长丝；

间隔丝沿圆周方向交替穿过各层螺旋交织孔，且总体沿轴向螺旋上升。

各层织物中各组长丝2的间距为1-100mm，长丝2的螺距为1-100mm；

各层织物间间距为2-20cm。

圆周方向纱线和轴向纱线选用高模长丝，优选玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维等无机长丝形成的长丝束，以便使得面层具有较好的增强效果和抑制开裂的效果；

间隔丝选用粗旦高模长丝，优选POM、UHMEPE、PET、PP等有机长丝，以便起到支撑各织物层的作用，发挥整体增强混凝土的功能。

圆周方向纱线和轴向纱线的直径为0.1-1mm，间隔丝的直径为圆周方向纱线直径的2-5倍。

管状多层间隔织物成型方法为：

(1)按顺时针方向，圆周方向纱线依次穿过同一层的每组轴向纱线中间，以保证圆周方向纱线位于螺旋交织孔中；

(2)按顺时针方向，间隔丝从内往外或者从外往内，依次穿过下一层中的一组轴向纱线中间，以保证间隔丝位于螺旋交织孔中；