[发明专利]一种玄武岩复合材料筋材

说明书

本发明公开了一种玄武岩复合材料筋材，包括筋材本体，所述筋材本体为玄武岩复合材料，所述筋材本体的外层设置有双层结构层，所述筋材本体中的纤维为轴向排布，所述双层结构层中其中一层纤维周向顺时针缠绕排布，另一层纤维周向逆时针缠绕排布。所述筋材本体提供轴向力学性能，所述双层结构层分别提供周向顺时针和逆时针两个方向的力学性能，克服了一般复合材料筋材力学性能的单向性，大大提升了筋材的扭转强度，使筋材更符合实际工程的需要，整体筋材一次成型，节省了加工工序，大大降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及新材料领域，尤其是涉及一种玄武岩复合材料筋材。

背景技术

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，或Fiber Reinforced Plastic，简称FRP)是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。根据增强材料的不同，常见的纤维增强复合材料分为玻璃纤维增强复合材料(GFRP)，碳纤维增强复合材料(CFRP)以及芳纶纤维增强复合材料(AFRP)。

由于纤维增强复合材料具有如下特点:(1)比强度高,比模量大;(2)材料性能具有可设计性:(3)抗腐蚀性和耐久性能好;(4)热膨胀系数与混凝土的相近。这些特点使得FRP材料能满足现代结构向大跨、高耸、重载、轻质高强以及在恶劣条件下工作发展的需要,同时也能满足现代建筑施工工业化发展的要求,因此被越来越广泛地应用于各种民用建筑、桥梁、公路、海洋、水工结构以及地下结构等领域中。

但随着应用工程的不断扩展，人们的认识越来越高，目前一般的复合筋材由于其只有轴向方向的强度，应用范围小，极大地限制了复合筋材的使用推广。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种玄武岩符合材料筋材，本体以及双层结构层的设置可以使筋材具有多方向的力学性能，克服了一般复合材料筋材力学性能的单向性，使产品更符合实际工程的需要，整体筋材一次成型，节省了加工工序，大大降低了生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种玄武岩复合材料筋材，包括筋材本体，所述筋材本体为玄武岩复合材料，所述筋材本体的外层设置有双层结构层，所述筋材本体中的纤维为轴向排布，所述双层结构层中其中一层纤维周向顺时针缠绕排布，另一层纤维周向逆时针缠绕排布。这样设置，所述筋材本体提供轴向力学性能，所述双层结构层分别提供周向顺时针和逆时针两个方向的力学性能，使筋材具有多方向的力学性能，大大提升了筋材的扭转强度。

上述技术方案中，优选的，所述筋材本体的玄武岩纤维含量在82%以上。这样设置，强度高、耐高温、耐久性好、耐腐蚀（耐酸耐碱）、不吸水、介电性能好。

上述技术方案中，优选的，所述双层结构层中的纤维可以是玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维及它们的织物。

上述技术方案中，优选的，所述筋材本体的横截面为圆形，所述筋材本体与所述双层结构层组合后的外表面为不规则的变螺纹形状。这样设置，可以增加筋材表面的摩擦力，使筋材在工程应用中范围更广。

上述技术方案中，优选的，所述筋材本体与所述双层结构层为一体成型。节省了加工工序，降低了生产成本。

本发明的有益效果是：所述筋材本体的外层设置有双层结构层，所述筋材本体中的纤维为轴向排布，所述双层结构层中其中一层纤维周向顺时针缠绕排布，另一层纤维周向逆时针缠绕排布。在复合材料制品中，外力通过制品中的增强纤维做传递，哪个方向有纤维，这个方向的力才能被传递（承受），否则制品就很容易从这个方向发生破坏。在筋材本体的外部设置双层结构层使复合筋材有了3个方向的纤维分布，所述筋材本体提供轴向力学性能，所述双层结构层分别提供周向顺时针和逆时针两个方向的力学性能，使得本发明有了多方向的力学性能，大大提升了筋材的扭转强度，应用范围更广。一体成型的工艺同时也大大降低了生产成本。

附图说明