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应用案例

一种碳纤维拉索冷铸锚具用低温固化冷铸填料及其制作的过程

时间:2026-01-20 作者: 应用案例
内容介绍

  1.一种碳纤维拉索冷铸锚具用低温固化冷铸填料的制作方法,其特征是:所述填料

  按照重量百分比计,包括杂环胺1.4~1.6%;环氧树脂5.2~5.6%;细填料6.8~7.2%;余量为

  (1)按照比例备料,然后将杂环胺、环氧树脂预热20℃~25℃,铁砂预热75℃~80℃,矿

  (2)将杂环胺、环氧树脂混合均匀,加入矿粉并均匀搅拌,再加入铁砂并均匀搅拌,灌注

  于预热至80℃的锚具,最后将锚具放置于养生炉进行养生固化,就可以完成碳纤维拉索冷铸

  所述的步骤(2)中养生固化时,首先升温至80℃,恒温2小时;然后升温至100℃,恒温2

  小时;然后升温至115℃,恒温4小时;断电后随炉降温至80℃,去除炉顶石棉布,1小时后出

  所述的步骤(2)中养生炉内采用红外管加热,环向360°均匀布置,确保锚具受热均匀。

  2.根据权利要求1所述的一种碳纤维拉索冷铸锚具用低温固化冷铸填料的制作方法,

  3.根据权利要求1所述的一种碳纤维拉索冷铸锚具用低温固化冷铸填料的制作方法,

  所述的粗填料由φ1.0的铁砂、φ1.2的铁砂、φ1.7的铁砂按照重量比1∶1∶3的的比例

  (1)将碳纤维复合材料和HDPE护套制成碳纤维拉索索体,制作后,将锚具构件

  和索体组装,锚固段HDPE护套剥除,锚固段碳纤维复合材料采用砂纸打磨处理,弹

  (2)将碳纤维复合材料逐根穿入锚固板中,安装金具,碳纤维复合材料在金具外侧外露

  (3)采用工装将锚固板和锚杯连接,从锚杯小端孔灌注由权利要求1所述制作的过程制备

  (4)然后灌注常温固化剂,将HDPE护套埋入一定深度,对碳纤维复合材料进行

  5.如权利要求4所述的一种碳纤维拉索冷铸锚具的制作的过程制备的碳纤维拉索冷铸锚

  具,其特征是:包括碳纤维拉索索体、锚杯、金具、锚固板、低温固化冷铸填料、弹性约束

  圈、常温固化剂和密封筒,所述的碳纤维拉索索体由碳纤维复合材料和HDPE护套

  组成,所述的碳纤维复合材料逐根穿入锚固板中与所述的金具安装在一起,所述的碳纤维

  复合材料在金具外侧外露15mm,所述的锚固板和锚杯连接,所述的金具内部依次填充低温

  固化冷铸填料和常温固化剂,所述的低温固化冷铸填料的高度与所述的弹性约束圈平齐,

  所述的常温固化剂将HDPE护套埋入一定深度,对碳纤维复合材料进行密封。

  纤维复合材料筋与锚具连接固定的碳纤维拉索冷铸锚具用低温固化冷铸填料及其制作方

  作用。碳纤维复合材料具有轻质高强、抗腐蚀性强、热线胀系数小等特点,能够给大家提供较高的

  比强度(抗拉强度和密度之比)和比刚度(弹模和密度之比),因此碳纤维拉索在桥梁工程中

  质包括高膨胀型水泥砂浆、建筑结构胶、环氧树脂石英砂浆等,锚固效果并不理想,主要问

  其一,碳纤维复合材料筋树脂基体的玻璃化温度约120℃,锚固工序中加热超过该

  温度会导致碳纤维复合材料筋的强度下降。《桥梁拉索冷铸锚具用冷铸填料及其制作方法》

  (授权公告号:CN 103086630 A)提出采用液态酸酐、双酚环氧树脂、细填料及粗填料组成冷

  铸锚具用冷铸填料,该填料养生固化温度165℃,适用于高强钢丝桥梁拉索冷铸锚固,不适

  其二,填充介质采用压力方式注浆,注浆的密实度不易保证。对于大直径的拉索,

  模量和强度,在只受轴力的情况下,碳纤维复合材料本身不有一定的问题,但在锚具中碳纤维复

  合材料需要承受弯、剪、偏拉等多向应力,且碳纤维复合材料锚固部分易出现径向挤压应力

  出发,提供了一种碳纤维复合材料筋与锚具连接固定的碳纤维拉索冷铸锚具用低温固化冷

  铸填料及其制作的过程,它是采用杂环胺、环氧树脂混合拌料,然后依次加入矿粉作为细填

  料、加入铁砂作为粗填料均匀搅拌形成冷铸填料,具有常温下灌注流动性好、养生固化温度

  (110~120℃)低、可操作性强的特点,在不损伤碳纤维复合材料树筋性能的前提下,满足碳

  1.4‑1.6%;环氧树脂5.2‑5.6%;细填料6.8‑7.2%;余量为粗填料;所述的细填料为矿粉,所述

  进一步,所述的粗填料由φ1 .0的铁砂、φ1 .2的铁砂、φ1 .7的铁砂按照重量比1:

  (1)按照比例备料,然后将杂环胺、环氧树脂预热20℃~25℃,铁砂预热75℃~80

  (2)将杂环胺、环氧树脂混合均匀,加入矿粉并搅拌均匀,再加入铁砂并搅拌均匀,

  灌注于预热至80℃的锚具,最后将锚具放置于养生炉进行养生固化,就可以完成碳纤维拉索

  进一步,所述的步骤(2)中灌注时,锚具和振捣器连接,确保冷铸填料填灌注密实。

  进一步,所述的步骤(2)中养生固化时,首先升温至80℃,恒温2小时;然后升温至

  100℃,恒温2小时;然后升温至115℃,恒温4小时(根据拉索规格在此基础上延长恒温时

  进一步,所述的步骤(2)中养生炉内采用红外管加热,环向360°均匀布置,确保锚

  (1)将碳纤维复合材料和HDPE护套制成碳纤维拉索索体,制作后,将锚具

  构件和索体组装,锚固段HDPE护套,剥除,锚固段碳纤维复合材料,采用砂纸打磨

  (2)将碳纤维复合材料逐根穿入锚固板中,安装金具,碳纤维复合材料在金具外侧

  (3)采用工装将锚固板和锚杯连接,从锚杯小端孔灌注低温固化冷铸填料,灌注高

  (4)然后灌注常温固化剂,将HDPE护套埋入一定深度,对碳纤维复合材料

  进一步,所述的养生固化为:首先升温至80℃,恒温2小时;然后升温至100℃,恒温

  2小时;然后升温至115℃,恒温4‑8小时;断电后随炉降温至80℃,去除炉顶石棉布,1小时后

  本发明也提供了一种碳纤维拉索冷铸锚具,包括碳纤维拉索索体、锚杯、金具、锚

  固板、低温固化冷铸填料、弹性约束圈、常温固化剂和密封筒,所述的碳纤维拉索索体由碳

  纤维复合材料和HDPE护套组成,所述的碳纤维复合材料逐根穿入锚固板中与所述

  的金具安装在一起,所述的碳纤维复合材料在金具外侧外露15mm,所述的锚固板和锚杯连

  接,所述的金具内部依次填充低温固化冷铸填料和常温固化剂,所述的低温固化冷铸填料

  的高度与所述的弹性约束圈平齐,所述的常温固化剂将HDPE护套埋入一定深度,

  1、本发明低温固化冷铸填料养生固化温度110~120℃,低于碳纤维复合材料树

  2、本发明低温固化冷铸填料在常温状态灌注,流动性能好,可操作性强,可以使碳

  3、本发明低温固化冷铸填料、弹性约束圈及夹持金具使碳纤维复合材料在锚固区

  分段组合锚固,压应力分布形式能保证锚固剂和碳纤维复合材料界面粘接应力沿轴向均匀

  4、本发明所用各种原材料来源充足、价格低,在工程应用中具有较好的技术经

  有技术描述中所需要用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本

  发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可

  整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于

  本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他

  如图1所示,一种碳纤维拉索冷铸锚具,锚具内碳纤维复合材料呈锥形发散,分区

  分段采用多种形式组合锚固。锚具腔体大孔端碳纤维复合材料采用锚固板及金具夹持,锚

  具腔体中间段灌注低温固化冷铸填料对碳纤维复合材料握裹锚固,锚具腔体小孔端碳纤维

  一种碳纤维拉索冷铸锚具,包括碳纤维拉索索体、锚杯1、金具2、锚固板3、低温固

  化冷铸填料5、弹性约束圈6、常温固化剂7和密封筒8,所述的碳纤维拉索索体由碳纤维复合

  材料4和HDPE护套9组成,所述的碳纤维复合材料逐根穿入锚固板中与所述的金具

  安装在一起,所述的碳纤维复合材料在金具外侧外露15mm,所述的锚固板和锚杯连接,所述

  的金具内部依次填充低温固化冷铸填料和常温固化剂,所述的低温固化冷铸填料的高度与

  所述的弹性约束圈平齐,所述的常温固化剂将HDPE护套埋入一定深度,对碳纤维

  (1)将碳纤维复合材料和HDPE护套制成碳纤维拉索索体,制作后,将锚具

  构件和索体组装,锚固段HDPE护套,剥除,锚固段碳纤维复合材料,采用砂纸打磨

  (2)将碳纤维复合材料逐根穿入锚固板中,安装金具,碳纤维复合材料在金具外侧

  (3)采用工装将锚固板和锚杯连接,从锚杯小端孔灌注低温固化冷铸填料,灌注高

  (4)然后灌注常温固化剂,将高密度聚乙烯护套埋入一定深度,对碳纤维复合材料

  (5)最后将锚具置于加热炉中,进行养生固化:首先升温至80℃,恒温2小时;然后

  升温至100℃,恒温2小时;然后升温至115℃,恒温4小时(根据拉索规格在此基础上延长恒

  1.6%;环氧树脂5.4%;细填料7.0%;余量为粗填料;所述的细填料为矿粉,所述的粗填料为铁

  砂,粗填料由φ1 .0的铁砂、φ1 .2的铁砂、φ1 .7的铁砂按照重量比1:1:3的的比例混合而

  其制作方法如下:将杂环胺、环氧树脂预热20℃℃,铁砂预热75℃,矿粉烘干温度

  105℃,烘干2小时,保持干燥;将杂环胺、环氧树脂混合均匀,加入矿粉并均匀搅拌,再加入

  铁砂并均匀搅拌,灌注于试块模具中,最后将试块模具放置于养生炉进行养生固化。养生固

  化时,首先升温至80℃,恒温2小时;然后升温至100℃,恒温2小时;然后升温至115℃,恒温2

  小时;断电后随炉降温至80℃,去除炉顶石棉布,1小时后出炉。完成碳纤维拉索冷铸锚具用

  1.4%;环氧树脂5.6%;细填料7.2%;余量为粗填料;所述的细填料为矿粉,所述的粗填料为铁

  砂,粗填料由φ1 .0的铁砂、φ1 .2的铁砂、φ1 .7的铁砂按照重量比1:1:3的的比例混合而

  其制作方法如下:将杂环胺、环氧树脂预热25℃,铁砂预热80℃,矿粉烘干温度105

  ℃,烘干2小时,保持干燥;将杂环胺、环氧树脂混合均匀,加入矿粉并均匀搅拌,再加入铁砂

  并搅拌均匀,灌注于试块模具中,最后将试块模具放置于养生炉进行养生固化。养生固化

  时,首先升温至80℃,恒温2小时;然后升温至100℃,恒温2小时;然后升温至115℃,恒温2小

  时;断电后随炉降温至80℃,去除炉顶石棉布,1小时后出炉。完成碳纤维拉索冷铸锚具用低

  1.8%;环氧树脂5.2%;细填料6.8%;余量为粗填料;所述的细填料为矿粉,所述的粗填料为铁

  砂,粗填料由φ1 .0的铁砂、φ1 .2的铁砂、φ1 .7的铁砂按照重量比1:1:3的的比例混合而

  成。其制作的过程如下:将杂环胺、环氧树脂预热25℃,铁砂预热75℃,矿粉烘干温度105℃,烘

  干2小时,保持干燥;将杂环胺、环氧树脂混合均匀,加入矿粉并均匀搅拌,再加入铁砂并搅

  拌均匀,灌注于试块模具中,最后将试块模具放置于养生炉进行养生固化。养生固化时,首

  先升温至80℃,恒温2小时;然后升温至100℃,恒温2小时;然后升温至115℃,恒温2小时;断

  电后随炉降温至80℃,去除炉顶石棉布,1小时后出炉。完成碳纤维拉索冷铸锚具用低温固

  1.6%;环氧树脂5.3%;细填料7.1%;余量为粗填料;所述的细填料为矿粉,所述的粗填料为铁

  砂,粗填料由φ1 .0的铁砂、φ1 .2的铁砂、φ1 .7的铁砂按照重量比1:1:3的的比例混合而

  其制作方法如下:将杂环胺、环氧树脂预热25℃,铁砂预热75℃,矿粉烘干温度105

  ℃,烘干2小时,保持干燥;将杂环胺、环氧树脂混合均匀,加入矿粉并均匀搅拌,再加入铁砂

  并均匀搅拌,灌注于试块模具中,最后将试块模具放置于养生炉进行养生固化。养生固化

  时,首先升温至80℃,恒温2小时;然后升温至100℃,恒温2小时;然后升温至115℃,恒温2小

  时;断电后随炉降温至80℃,去除炉顶石棉布,1小时后出炉。完成碳纤维拉索冷铸锚具用低

  制作φ5mm和φ7mm碳纤维复合材料筋握裹试验试件,两端握裹长度均为500mm,中

  间自由段长度500mm。按照实施例2的原料比例,将杂环胺、环氧树脂预热20℃℃,铁砂预热

  75℃,矿粉烘干温度105℃,烘干2小时保持干燥;将杂环胺、环氧树脂混合均匀,加入矿粉并

  搅拌均匀,再加入铁砂并搅拌均匀,灌注于预热至80℃。试件先灌注一端,养生固化后再灌

  注另一端;碳纤维复合材料筋锚固段采用砂纸打磨处理;试件和振捣器连接,灌注时进行振

  捣。养生固化时,首先升温至80℃的试件中,恒温2小时;然后升温至100℃,恒温2小时;然后

  升温至115℃,恒温2小时;断电后随炉降温至80℃,去除炉顶石棉布,1小时后出炉。

  试件进行加载试验,φ5mm碳纤维复合材料筋加载至28.7kN时,碳纤维复合材料筋

  料筋加载至62.3kN时,碳纤维复合材料筋滑移,计算低温固化冷铸填料与碳纤维复合材料

  使用本发明的低温固化冷铸填料制作的PESC7‑127碳纤维试验索,依照《大跨度斜

  拉桥平行钢丝拉索》(JT/T775‑2016)标准静载性能测试办法来进行静载试验:试验索分级加

  0.1Pb后测量分丝板的回缩值;然后由0.1Pb开始加载,每级0.1Pb,持荷5min后测量每级索

  长变化;加载至0.8Pb,持荷30min后继续加载,每级0.05Pb,持荷5min后测量每级的索长变

  神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围以内。