[发明专利]一种结构加固用玄武岩纤维复合片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种加固用玄武岩纤维复合片，包括本体，所述本体使用玄武岩纤维作为加固材料，使用环氧树脂、不饱和聚酯树脂或者乙烯基树脂作为加固片的基体树脂。玄武岩纤维是用天然的玄武岩矿石在1450℃下熔融拉丝得到的高性能纤维，相比普通玻璃纤维具有拉伸强度高、弹性模量大、使用温度高、耐酸碱腐蚀和耐紫外线老化的优点。使用玄武岩纤维制成的结构加固纤维复合片，拉伸强度大于1600MPa，弹性模量大于54GPa，断裂伸长率大于1.3％，并且耐腐蚀和耐老化性能好，并且成本比碳纤维复合片要低很多。

技术领域

本发明属于复合材料领域，特别是涉及一种结构加固用玄武岩纤维复合片及其制备方法。

背景技术

改革开放以来，我国经济快速发展，我国的房屋建筑面积和基础设施数量也急剧增加。然而随着实际使用载荷的增加或施工质量的影响，导致许多建筑结构件的承载力不足，存在安全隐患，需对其进行加固处理。

结构加固中传统的预应力加固法、增大截面加固法和改变受力体系加固法，工程量大、影响原结构外观并减小建筑使用空间，存在较大的局限性。粘钢加固法施工便捷，周期短，加固后24h即可投入使用，且加固后对原结构自重、外观尺寸和原有净空无明显影响，能显著提高构件的刚度和承载能力。

钢板作为加固材料，不仅强度低、重量大，而且在潮湿和腐蚀性气体环境下易生锈腐蚀。纤维复合材料(FRP)的拉伸强度是钢板的2倍以上，并且耐腐蚀性好、重量轻，近年来在结构加固中的实际应用越来越多。碳纤维复合片，拉伸强度2000MPa以上，弹性模量与钢板接近，是应用最多的加固片，但成本较高。玻璃纤维复合片的拉伸强度、弹性模量和成本稍低，耐腐蚀、耐老化性能差。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供结构一种加固用玄武岩纤维复合片，兼顾碳纤维复合片和玻璃纤维复合片的优点。

本发明的另一目的是提供一种加固用玄武岩纤维复合片的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种加固用玄武岩纤维复合片，包括本体，所述本体使用玄武岩纤维作为加固材料，使用环氧树脂、不饱和聚酯树脂或者乙烯基树脂作为加固片的基体树脂。

上述技术方案中，优选的，所述玄武岩纤维的含量是40～85％。

上述技术方案中，优选的，所述玄武岩纤维的直径是6～25μm，所述本体的长度是0.1～20m，所述本体的宽度是宽度0.02～1m，所述本体的宽度是厚度1～6mm。

玄武岩纤维复合片的制备方法，包含如下步骤，

(1)排布，将玄武岩纤维粗纱排布于纱架上；

(2)浸胶，将所述玄武岩纤维粗砂浸渍树脂胶液；

(3)预成型，浸渍好的玄武岩纤维纱穿过预成型装置；

(4)挤压模塑及固化，经过预成型的玄武岩纤维纱在80～150℃的模具中固化；

(5)牵引，将固化好的型材以0.5～3m/s的速度从模具中拉出；

(6)切割，将固化好的产品切割成指定长度。

上述技术方案中，优选的，步骤(1)中，所述玄武岩纤维分为两层，两层所述玄武岩纤维交叉布置。交叉布置的方式，可以让最终制成的产品各个方向上的性能都维持均衡。

前一技术方案中，优选的，其中一层所述玄武岩纤维与最终制成所述本体的长度方向平行布置，另一层所述玄武岩纤维与这一层所述玄武岩纤维垂直布置。