[实用新型]一种聚丙烯包覆钢纤维芯柱的复合结构型纤维

说明书

本实用新型提供了一种聚丙烯包覆钢纤维芯柱的复合结构型纤维，包括钢纤维芯柱和纤维包覆层，所述纤维包覆层包覆于钢纤维芯柱外表面，所述纤维包覆层采用高温熔融的聚丙烯浸润包覆、冷却硬化而成。该复合结构型纤维通过在钢纤维芯柱包覆聚丙烯的纤维包覆层，外层包覆的聚丙烯具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性能，能够保护钢纤维芯柱遭受Cl^‑、SO₄^2‑离子等有害物质的侵蚀；同时相比于单一的聚丙烯纤维，该复合结构型纤维具有更大的截面刚度，在搅拌过程中易于分散，可避免其在混凝土中的结团现象，其在混凝土基体中的分布更为均匀，显著提高搅拌混凝土工作度所允许的掺量上限。

技术领域

本实用新型属于新型复合材料技术领域，具体涉及一种聚丙烯包覆钢纤维芯柱的复合结构型纤维。

背景技术

结构型纤维是指长度不小于30mm、长径比不小于50的短切型纤维；当作为增强材料用于混凝土时，结构型纤维能够桥接混凝土裂缝并限制裂缝扩展，改善混凝土构件的裂后承载能力尤其是韧性。目前，端部弯钩形钢纤维与聚丙烯纤维是两种广泛应用于混凝土工程的结构型纤维。端部弯钩形钢纤维具有较高的抗拉强度（大于1000MPa）与截面刚度，在混凝土搅拌与浇筑过程中其抵抗变形能力较强；当纤维与混凝土脱粘后，纤维与混凝土的粘结性能取决于摩擦力与混凝土对钢纤维端部弯钩的斜向挤压力。相比于钢纤维，结构型聚丙烯纤维具有更好的抗氯离子侵蚀性能，且用于混凝土时具有较好的耐腐蚀性能；此外，结构型聚丙烯纤维也更加易于加工，可以通过表面处理提高与混凝土之间的粘结性能。

随着结构型纤维逐渐应用于混凝土工程，钢纤维与聚丙烯纤维也处于更加复杂的环境中，同时也存在以下问题：

(1)当钢纤维用于海工混凝土结构或海水海砂混凝土时，钢纤维在Cl^-离子的侵蚀作用下会出现有效截面减小、纤维与混凝土的粘结性能变差等问题，从而降低钢纤维对混凝土力学性能的增强效果。

(2)当纤维长度相同、长径比相似时，结构型聚丙烯纤维的截面刚度与每公斤纤维根数分别是端部弯钩形钢纤维的7.3%、462%。较高的每公斤纤维根数使结构型聚丙烯纤维在新拌混凝土中易出现结团、分散不均匀等问题，难以保证混凝土较好工作性能的同时提高纤维掺量。

实用新型内容

针对上述钢纤维与结构型聚丙烯纤维应用于混凝土中的不足，本实用新型提供了一种聚丙烯包覆钢纤维芯柱的复合结构型纤维，至少可以解决部分现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种聚丙烯包覆钢纤维芯柱的复合结构型纤维，包括钢纤维芯柱和纤维包覆层，所述纤维包覆层包覆于钢纤维芯柱外表面，所述纤维包覆层采用高温熔融的聚丙烯浸润包覆、冷却硬化而成。

进一步的，所述纤维包覆层表面具有雕刻加工而成的刻痕。

进一步的，所述刻痕沿钢纤维芯柱长度方向等间距间隔布置形成锯齿结构。

进一步的，所述纤维包覆层的厚度为0.15mm。

进一步的，所述刻痕深度为0.05～0.1mm，刻痕宽度为2～5mm，刻痕间距为5～10mm。

进一步的，所述钢纤维芯柱采用端部弯钩形钢纤维。

进一步的，所述端部弯钩形钢纤维采用长度为40mm、等效直径为0.3～0.9mm的短切钢纤维。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：