在图1加热段部分5通氮气保护。
[0056] 为了使得熔融状态的聚丙烯更好的浸润钢筋并减少聚丙烯-钢筋之间的空隙，更 为有利的方法如下。
[0057] 处理过的圆盘钢筋经过钢筋校直机在线校直，即由圆盘钢筋变成直杆钢筋，然后 通过电磁感应加热器加热以脱除水分，进入图1拉挤-缠绕设备，在图1缠绕成型部分4与 铝带（如河南许昌国成漆包线有限公司的产品，铝带表面预先涂有耐高温矿物油，以减少 铝带与聚丙烯之间的粘结能力，从而使得铝带更容易从聚丙烯表面剥离）、聚丙烯带同步实 施缠绕，详细见图3,图3中铝带7的宽度略大于聚丙烯带3,预成型模具6需要与钢筋1匹 配，铝带、聚丙烯带缠绕的预拉力由校力轴5的数量和角度决定，铝带、聚丙烯带缠绕的间 距由牵引速度和缠绕转速共同决定，形成内部是钢筋、中间层是聚丙烯，最外层是铝带的结 构；缠绕铝带、聚丙烯带的钢筋通过图1加热段部分5加热，铝带首先受热并将热量传递给 内部的聚丙烯带，聚丙烯带熔融包裹钢筋，由于存在来自缠绕的铝带的环向压力，熔融的聚 丙烯能够更好的浸润钢筋并减少聚丙烯-钢筋之间的空隙、排出更多的空气，离开图1加热 段部分5,铝带首先被空气冷却并将冷量传递给内部熔融状态的聚丙烯，熔融状态的聚丙烯 冷却再结晶，从而将钢筋包裹而定型，缠绕铝带、聚丙烯的钢筋由图1牵引机6牵引到切割 机7切割为半成品；采用人工或机械方式将半成品表面缠绕的铝带解除，从而形成包裹聚 丙烯的钢筋。
[0058]方案 2 :
[0059] 利用类似郑州正星科技有限公司的浸渍槽，含有磷化膜的钢筋在氨基硅烷偶联剂 KH550中浸渍，然后将此圆盘钢筋在类似该公司的隧道式烘干设备中脱水干燥；对于其他 方式的烘干设备，只要能够满足圆盘钢筋的脱水干燥要求，都可以采用，如此处理过的钢筋 可以较长时间放置在干燥条件而不会产生锈蚀现象，这些经过处理的钢筋进入拉挤-缠绕 设备与聚丙烯带复合。
[0060] 处理过的圆盘钢筋经过钢筋校直机在线校直，即由圆盘钢筋变成直杆钢筋，在图 1拉挤-缠绕设备的缠绕成型部分4,钢筋与聚丙烯带（定购，含有马来酸酐接枝聚丙烯 20wt%，其中马来酸酐接枝率为0.8 - 1.2Wt%之间，可以委托类似河南兴华打包带厂生产， 通常打包带的厚度为〇. 5 - I. 5_之间，宽度为8 -15_之间）复合（详细见图2)，即图2 中的聚丙烯带3缠绕在钢筋1表面，预成型模具6需要与钢筋1匹配，聚丙烯带3缠绕的预 拉力由校力轴5的数量和角度决定，而聚丙烯带3缠绕的间距由牵引速度和缠绕转速共同 决定，缠绕聚丙烯带的钢筋通过图1加热段部分5加热，聚丙烯带熔融包裹钢筋，离开图1 加热段部分5,熔融聚丙烯由空气冷却再结晶，由图1牵引机6牵引到切割机7切割成为初 级聚丙烯带缠绕包裹钢筋复合物；为了减少聚丙烯的高温氧化作用，在图1加热段部分5通 氮气保护。
[0061] 将初级聚丙烯带缠绕包裹钢筋复合物引入图1拉挤-缠绕设备，在缠绕成型部分 4,初级聚丙烯带缠绕包裹钢筋复合物与铝带、聚丙烯带（市售产品，不含有马来酸酐接枝 聚丙烯，如河南兴华打包带厂的产品）复合（详细见图3,即将图3中钢筋1视为初级聚丙 烯带缠绕包裹钢筋复合物1)，即图3中铝带、聚丙烯带同步实施缠绕，铝带7的宽度略大于 聚丙烯带3,预成型模具6需要与初级聚丙烯带缠绕包裹钢筋复合物1匹配，铝带、聚丙烯带 缠绕的预拉力由校力轴5的数量和角度决定，铝带、聚丙烯带缠绕的间距由牵引速度和缠 绕转速共同决定，形成内部是钢筋、中间层是聚丙烯，最外层是铝带的结构；缠绕铝带、聚丙 烯带的钢筋通过图1加热段部分5加热，铝带首先受热并将热量传递给内部的聚丙烯带，聚 丙烯带熔融包裹钢筋，由于存在来自缠绕的铝带的环向压力，熔融的聚丙烯能够更好的浸 润钢筋并减少聚丙烯-钢筋之间的空隙、排出更多的空气，离开图1加热段部分5,铝带首 先被空气冷却并将冷量传递给内部熔融状态的聚丙烯，熔融状态的聚丙烯冷却再结晶，从 而将钢筋包裹而定型，缠绕铝带、聚丙烯的钢筋由图1牵引机6牵引到切割机7切割为半成 品；采用人工或机械方式将半成品表面缠绕的铝带解除，从而形成包裹聚丙烯的钢筋。
[0062] 现场弯曲
[0063] 对于按照方案1、2制造的直杆状聚丙烯包裹钢筋复合物（见图4 :聚丙烯包裹钢 筋剖面），在钢筋弯折机（建筑工地普遍采用，如河北华锐机械有限公司的产品）或人工按 照相关的标准（GB1499. 1-2007)弯折，由于聚丙烯材料屈服时延伸率与钢筋断裂延伸率接 近，因而弯曲部位的聚丙烯材料不会断裂，连续和完整的聚丙烯包覆层足以保护内部的钢 筋。
[0064] 如果钢筋表面的聚丙烯包覆层破坏，或者在复合钢筋弯曲成为箍筋过程中，聚丙 烯材料从钢筋表面脱离且面积较大，可以在此处预先缠绕铝带（铝带表面预先涂有耐高温 矿物油，以减少铝带与聚丙烯之间的粘结能力，从而使得铝带更容易从聚丙烯表面剥离） 以形成环向压力，再采用玻纤加热带（市售产品，如江苏盐城宏创电热机械有限公司的产 品）缠绕在铝带表面，加热到聚丙烯的熔点（170°C)左右，然后自然冷却到常温，聚丙烯重 新结晶而硬化，破坏处得到修复，聚丙烯-钢筋界面重新形成，然后再人工解除铝带。
[0065] 有益效果
[0066] 对比纤维增强复合材料建设工程应用技术规范（GB50608-2010)针对箍筋提出的 两种方案：采用FRP筋和环氧树脂涂层钢筋，本发明的复合筋能够满足现场加工的需要， 且弯曲部分不会出现裂纹；与环氧树脂涂层钢筋相比，复合筋的聚丙烯层饱和吸水率为 0. 03-0. 04wt% (不足环氧树脂的十分之一），聚丙烯层厚度是环氧树脂涂层的4一 10倍， 由于聚丙烯层的阻隔作用，复合筋耐腐蚀能力更好。
[0067] 此外，本设备原是生产煤矿支护用玻璃钢锚杆生产线，通过简单的改造，并配置辅 助设备，可以生产聚丙烯带缠绕包裹钢筋复合物，作为腐蚀性环境下的混凝土结构用的箍 筋，从而降低设备的重新购置费用，从一定意义看，属于一机多用。
[0068] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对本实施例进行变化，本发明的范围由所附权 利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 在拉挤-缠绕设备上连续生产聚丙烯-钢筋复合物，其中聚丙烯带环向缠绕，将钢筋 完全包裹在内层，加热熔融聚丙烯，冷却后聚丙烯将钢筋完全包裹。2. 有利的，在拉挤-缠绕设备上连续生产聚丙烯-钢筋复合物，其中铝带、聚丙烯带同 步环向缠绕，形成内部是钢筋、中间层是聚丙烯，最外层是铝带的结构，加热熔融聚丙烯，冷 却后铝带、聚丙烯将钢筋完全包裹，解除铝带后形成聚丙烯-钢筋复合物。3. 有利的，钢筋直径为〇4mm-cin2mm的变形钢筋，此类钢筋以圆盘形式销售。4. 根据权利要求1、2、3制造的聚丙烯包裹钢筋复合物，作为腐蚀性环境下增强混凝土 的箍筋使用。
【专利摘要】一种连续生产聚丙烯带缠绕包裹钢筋形成复合筋的方法属于建筑领域用增强材料，其以钢筋、聚丙烯带为原料，在拉挤-缠绕设备上连续生产复合钢筋，其中聚丙烯带环向缠绕，将钢筋完全包裹在内层，加热熔融聚丙烯，冷却后聚丙烯将钢筋完全包裹；有利的，铝带、聚丙烯带同步环向缠绕，形成内部是钢筋、中间层是聚丙烯，最外层是铝带的结构，加热熔融聚丙烯，冷却后铝带、聚丙烯将钢筋完全包裹，解除铝带后形成聚丙烯-钢筋复合物；钢筋直径为Φ4mm-Φ12mm的变形钢筋，此类钢筋以圆盘形式销售；这样生产的复合钢筋可以根据需要，将直的复合筋弯曲成需要的形状，作为腐蚀性环境下增强混凝土的箍筋使用。
【IPC分类】C08L51/06, B65H81/06, C08K9/06, C08K3/08, C08K7/00, C08L23/12
【公开号】CN104910509
【申请号】CN201410093120
【发明人】赵科, 孙培勤, 赵辛一
【申请人】郑州大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年3月14日