专利名称:制造预应力混凝土多型固定器的方法
本发明涉及制造预应力混凝土多型固定器的方法，更具体地说涉及有关制造耐腐蚀性大大提高的固定器的方法。
大家知道，预应力混凝土是一种在压缩负荷下制造的混凝土产品。
为了施加此压缩负荷，以往采用一种使混凝土块具有一纵向通孔，在此通孔内插一根钢细棒的方法，按照这种方法，在使细棒拉紧后，用固定器使这个细棒的两端固定到混凝土块的两端上。目前已知的这种固定器有许多类型。
图4是这种固定器的一个例子的平面视图，图5是沿图4的V-V线的横剖面图。图中，号码1是具有一锥孔1a的外圆锥体。号码2代表一具有截头正圆锥体形状的、嵌入所述孔1a内的内圆锥体。此内圆锥体具有一均匀直径的中心孔。此内圆锥体2分成三个楔块体2a，2b，和2c。在内圆锥体2的中心孔内，插入一根细棒(Wire)3，用楔块2a，2b和2c的收紧力使此细棒被束缚住而不能脱离，从而使细棒固定。
目前，固定器的型式还有很多种，诸如霍黑梯夫(Hochtief)型，比尔弗因格(Bilfinger)型，弗兰克(Heldu.Franke)型，莫劳迪(Moraudi)型和保温斯(Bauwens)型等。
因此，固定器的结构和形状有许多种，然而，由于需要很高的强度，所以主要使用钢材料。由钢材料制成的固定器在正常工作环境下具有很好的耐久性，但在强腐蚀的气氛中，经常生锈，因此，不但本身的强度降低，而且因对其周围的混凝土也起不良的影响(例如生锈通常和容积膨胀联系在一起，从而在混凝土中引起细的裂纹)。
因此，传统的预应力混凝土的一个缺点是当它用在海底或海滨结构中时，预应力经常过早地降低。
为了解决这个问题，有人提出一种新的固定器(日本专利特开昭62-63746)，其中使用玻璃纤维和碳纤维作为增强成分，并且用热固性合成树脂作为粘结剂。
所述的在特开照62-63746中提出的固定器是非常耐腐蚀的，然而这种固定器的一个有待改进的缺点在于因有若干细棒插入混凝土块中，必需准备和细棒根数一样多的固定器，而且要对每一根细棒进行相应的固紧工作。
本发明提供了一种制造用于预应力混凝土的多型固定器，其中，多个玻璃纤维增强的热固性合成树脂固定单元被插入一圆柱模型中，这些单元在纵的方向平行于模型的轴的方向。按照本发明的另一原理，热固性合成树脂乳化液(溶液)和增强纤维一道加入所述模型内，且在完成固化以后，使模型从圆柱形模件上移去。此后，按照本发明的另一方法，将纤维缠绕在所述模件的侧表面上的同时用热固性合成树脂乳化液加以浸渍。下一步，将浸渍的树脂乳化液固化，以便使多根固定单元同时固定住，从而能制造出将若干固定单元结合成一体的本发明的多型固定器。
绕纤维时最好是斜绕或者以径向方式绕，绕一层或者绕多层。
图1和图2表示根据本发明的多型固定器的制造方法，图3是按照本发明制造的多型固定器的一个例子的平面视图，图4是固定器单元的平面视图，图5是沿图4V-V线部份剖切的视图。
下面，结合最佳实施例的附图对本发明作具体描述。
按照基于本发明的制造方法，把多个纤维增强的热固性合成树脂固定器单元制成一体，用于本发明的固定器单元的热固性合成树脂应该是受外部应力后较少变形，而且是能经受恶劣气候和耐化学腐蚀的。环氧丙烯酸盐树脂，酚树脂和氨基树脂等都是适用的树脂。
用来增强热固性合成树脂的纤维可以是各种无机纤维，有机纤维和碳纤维，在使用中可以用一种纤维或多种纤维混合使用。但是碳纤维比较常用。其时，直径为5～10μm的长纤维更具优点。碳纤维的直径小于5～10μm时，成本较高，较大直径的纤维，则其柔软性较差。
由成形树脂组成的固定器的一单元可以用目前已知的工艺方法制造，例如用缠绕方法制造。此外，碳纤维布可以以叠层后用热固性合成树脂浸渍。其时，可以应用压缩成型来产生一极高强度的模制成形件。按照本发明的原理，若干个这些固定器单元10，最好为3～8个单元，被安装在由图1所示的模型11内。(图1至3表示图4和图5中所揭示的固定器单元，然而，以上的任一个都可以用作本发明的固定器单元)。这时，模型11的轴线方向与固定器单元10的轴线方向平行。最好是将固定器单元10排成一个圆圈，使其在内周边上相互接触。
接着，把包含切断的纤维的热固性合成树脂乳化液12倒入在固定器单元10和模型11间以及在每个固定器单元10之间形成的空间内，然后使之固化。这种纤维可以是无机纤维，有机纤维，碳纤维或者是它们的混合物。然而，为了使具有较高的强度，最好使用切断的碳纤维。热固性合成树脂也可从环氧丙烯酸树脂，酚树脂和氨基树脂等中选取。然后使作为完整的圆柱形的固化了的组件从模型中脱出，接着如图2所示，将纤维14缠绕在此模制成型件13的侧表面上，同时由热固性合成树脂加以浸渍。最好是按径向或以偏斜方式进行缠绕，使每层的缠绕方向都交替更迭，而形成多层。此外，可以交替应用径向缠绕和偏斜缠绕。纤维则可选用无机纤维，如玻璃纤维或有机纤维例如碳纤维和酰胺纤维(商品名克弗勒(Kevler)等。
用来浸渍的热固性合成树脂可从环氧丙烯酸树脂，酚树脂和氨基树脂等中选用。
通过使此浸渍的热固性合成树脂硬化而制成多型固定器15。图3表示以这种方式制成的多型固定器15的平面图，图中号码16表示缠绕在模制成型件13的侧表面上的树脂浸渍纤维层。
此外，本发明范围内，在热固性合成树脂内也可以混合颜料或粉状充填物。
把根据本发明制造的多型固定器构成一个整体，即把带热固性合成树脂作粘结剂，由纤维增强热固性合成树脂制成的多个固定器单元构成一体，而且有纤维牢固地缠绕在其周围。这样，用同一张紧装置能同时把多根细棒张紧。
和传统的钢制的固定器相比，按本发明制成的固定器，在强度和寿命上都较优异，即使在诸如海洋和海滨那样严重腐蚀的环境下使用，也能经长时间而性能不致发生明显下降。
本发明的实施1、外圆锥体的制造使重量份分别为20的环氧丙烯酸盐树脂和0.2份的硬化剂及1份的颜料以及1份的硅石相混合，并用搅拌器搅拌。接着把重量份为80的碳纤维绕在一台绕线机上，并浸渍上述树脂到规定的厚度，然后取出并首先使在温度100-110℃下硬化三小时。圆锥的大致尺寸是外径40mm，长60mm，最小内径16mm，锥度角15°。
2、内圆锥体的制造把重量份分别为20的环氧丙烯酸盐树脂和0.2份的硬化剂以及1份的颜料混合，并用搅拌器搅拌。碳纤维随机地以混合物浸渍，倒入模型，并在温度为150～170℃下加压硬化三分钟。
3、插入模型和成型。
使在步骤1，2中制成的外圆锥体和内圆锥体相结合成8个固定器单元，并把它们在一内径为140mm的模型中排列成一个圆圈，然后把所述包含重量份分别为20份的环氧丙烯酸盐树脂，0.2份的硬化剂，1份的颜料以及20份的包括长为10mm的碳纤维的切断纤维的混合物倒入模型中，使其在150℃下加热硬化，然后将其从模型中脱出而形成一圆柱形模件。
4、缠绕纤维。
用碳纤维(支数No.400)按斜料方式以每层为300道的比率绕在步骤3的模型件上，一共绕50层，以所述环氧丙烯酸盐树脂(连同硬化剂)浸渍。接着将此模件在150℃下加热使树脂硬化，从而制得多型固定器。
按以上方法制得的多型固定器当拖拉细棒时显示出断裂强度高于10吨。
权利要求
1.一种制造预应力混凝土多型固定器的方法，其特征在于把由纤维增强热固性合成树脂组成的多个固定器单元插入一圆柱形模型中，并使所述单元的轴方向与所述模型轴方向保持平行，把包含增强纤维的热固性树脂溶液倒入所述模型中，之后使所述热固性树脂固化，将圆柱形模件从所述模型脱开，接着用纤维绕在所述模型件的侧表面上，并以热固性合成树脂溶液浸渍，接着使浸渍溶液固化，从而制成由若干所述固定器单元连成一体而组成的多形固定器。
2.根据权利要求
1所述的制造多型固定器的方法，其特征在于纤维是以一种偏斜方式形成多层的形式绕在所述模件的侧表面之上的。
3.根据权利要求
1所述的制造多型固定器的方法，其特征在于纤维是径向地以多层形式绕在所述模件侧表面上面。
4.根据权利要求
1所述的制造多型固定器的方法，其特征在于纤维是交替地以偏斜和径向方式多层地绕在所述模件的侧表面之上。
专利摘要
本发明涉及一种制造预应力混凝土的多型固定器的方法，其中，将多个固定器单元插入一圆柱形模型中，将热固性合成树脂倒入所述模型中，形成一圆柱形模件，将纤维绕在所述模件侧表面上同时用热固性树脂加以浸渍，继而使浸渍树脂硬化。
文档编号B29C63/00GK87106710SQ87106710
公开日1988年12月7日 申请日期1987年9月30日
发明者佐佐木博, 太田三郎, 兼坂专市, 広田孝夫 申请人:三菱业水泥株式会社, 金邦电气株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan