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一种复合材料桥面

阅读:517发布:2021-01-15

专利汇可以提供一种复合材料桥面专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种轻质高强耐 腐蚀 的 复合材料 桥面 板,可作为受 力 板材用于 桥梁 与结构中。该新型桥面板的特点是:重量轻、强度高、 刚度 大、耐腐蚀、抗剥离,运装便捷、施工迅速,可工业化生产。其特征是复合材料桥面板由木材或 泡沫 实心芯材(1)和其上、下两侧 树脂 基 纤维 面板(2)组成,也可在芯材(1)上形成树脂 腹板 (3)或复合材料腹板(4)等增强形式,提高芯材(1)的抗压和抗剪能力。也可在其上方通过剪力键(6)浇筑 混凝土 层(5),形成复合材料—混凝土组合的桥面板。可用于快速建设永久性桥面板工程,也可用于临时救灾抢险、军事抢建等工程领域。,下面是一种复合材料桥面专利的具体信息内容。

1、一种复合材料桥面板,它包括芯材(1),芯材(1)的两侧面设有纤维布层与树脂 固化而成的面板(2),在芯材(1)中设置与面板(2)呈45°-90°规则布置的树脂腹板(3) 或采用纤维布与树脂固化形成的复合材料腹板(4)。
2、根据权利要求1所述的复合材料桥面板,其特征在于所述的芯材(1)材质为Balsa 木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板、聚泡沫、聚氯乙烯泡沫或泡沫。
3、根据权利要求1所述的复合材料桥面板,其特征在于所述的面板(2)采用的纤维 布层为:单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或杂交纤 维布;面板(2)采用的树脂为:不饱和聚酯、乙烯基树脂、环树脂或树脂。
4、根据权利要求1或3所述的复合材料桥面板,其特征是所述面板(2)上设有混凝 土层(5),混凝土层(5)通过剪键(6)与面板(2)结合为一体,或者浇筑于面板(2) 上方,形成复合材料-混凝土相组合的桥面板体系。
5、根据权利要求4所述的复合材料桥面板,其特征在于所述的剪力键(6)为钉、片 材或Z形型材

说明书全文

技术领域

发明涉及一种轻质高强耐腐蚀复合材料桥面板,可作为受板材用于桥梁与结 构中,属于复合结构领域。

背景技术

传统的桥面结构多采用混凝土结构形式,自重较大,施工复杂、周期长,且耐 腐蚀性较差。另外,在长期受荷环境下或地震灾害发生时,混凝土结构桥面板易产生裂 纹或破坏,造成安全隐患。针对上述缺点,可以采用复合材料的桥面板,而目前国内外 最新提出的复合材料桥面板,多为拉挤成型的玻璃钢空心桥面板,但拉挤工艺难以一次 成型大型桥面板结构,需要额外增加胶粘、缠绕等工序,如:专利CN 201047062Y、CN 200946244Y。本发明提出了一种采用夹层结构形式的复合材料桥面板,中间为木材或泡 沫等实心芯材,上、下面板为纤维增强复合材料,可采用真空导入工艺一次成型;本发 明也可在其面板上方设置混凝土层从而形成复合材料-混凝土组合的桥面板,可提高行 车舒适性,用于快速建设永久性桥面板工程,也可用于临时救灾抢险、军事抢建等工程 领域。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足,提供一种新型的民用与国防急需的复合 材料桥面板。
本发明的目的可以通过以下措施来达到:
一种复合材料桥面板,它包括芯材1,芯材1的两侧面设有纤维布层与树脂固化而 成的面板2,在芯材1中设置与面板2呈45°-90°规则布置的树脂腹板3或采用纤维布 与树脂固化形成的复合材料腹板4。
所述的芯材1材质为Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板、聚泡沫、聚氯 乙烯泡沫或泡沫。
所述的面板2采用的纤维布层为:单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维、玻璃纤维、 玄武岩纤维、芳纶纤维或杂交纤维布;面板2采用的树脂为:不饱和聚酯、乙烯基树脂、 环树脂或树脂。
所述面板2上设有混凝土层5,混凝土层5通过剪力键6与面板2结合为一体,或 者浇筑于面板2上方,形成复合材料-混凝土相组合的桥面板体系。
所述的剪力键6为钉、片材或Z形型材
上述的复合材料桥面板可以采用手糊工艺、真空袋成型工艺、真空导入成型工艺制 备。
本发明具有如下优点:
本发明提供的复合材料桥面板与其他产品相比,其最大的特点是:重量轻,强度高, 刚度大、防潮、耐腐蚀、抗剥离、运输便捷、拼装施工简便迅速,可用于国防和民用工 程中紧急道路的修建与修补。同时该复合材料桥面板可工业化生产,可按行车要求生产 不同规格的桥面板。
附图说明
图1为复合材料桥面板结构示意图之一。
图2为复合材料桥面板结构示意图之二。
图3为复合材料桥面板结构示意图之三。
图4为增设混凝土层的复合材料桥面板结构示意图。
附图中:1为芯材,包括:轻木(Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板等)和泡 沫(聚氨酯、聚氯乙烯、碳泡沫等);2为面板,由纤维布层与树脂固化而成;3为树脂 腹板;4为复合材料腹板;5为混凝土层;6为剪力键。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地说明:
实施例1
本发明的复合材料桥面板,它包括泡桐木材质的芯材1,在芯材1的两侧面均铺设 有面板2,面板2由两层双轴向玻璃纤维布与乙烯基树脂固化而成,通过手糊工艺制备, 泡桐木芯材1的纹理方向垂直于面板2。
实施例2
本发明的复合材料桥面板,它包括聚氨酯泡沫材质的芯材1,沿芯材1的厚度方向 规则布置树脂腹板3,且树脂腹板3垂直于面板2,在芯材1的两侧面均铺设有面板2, 面板2由四层四轴向玄武岩纤维布与环氧树脂固化而成,通过真空导入成型工艺制备。
实施例3
本发明的复合材料桥面板,它包括PVC泡沫材质的芯材1,沿芯材1的厚度方向规 则布置复合材料腹板4,且复合材料腹板4与面板2呈45°布置,在芯材1的两侧面均 铺设有面板2,面板2由三层双轴向碳纤维布与环氧树脂固化而成,通过真空导入成型 工艺制备。在实施真空导入工艺前,在面板2上预埋Z形合金剪力键6,成型且树脂 固化后,剪力键6与面板2结合为一体,在面板2上设有剪力键6的一面上方浇混凝土, 形成混凝土层5,混凝土层5通过剪力键6与复合材料夹层结构协同受力。
上述复合材料桥面板的制备方法多样,可以采用手糊工艺、真空袋成型工艺、真空 导入成型工艺制备,以真空导入成型工艺为例:
a.在轻木(包括:Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板等)和泡沫(包括:聚 氨酯、聚氯乙烯、碳泡沫等)芯材1的上下表面开正交布置的凹槽以形成真空导入工艺 中树脂的流动通道;
b.沿轻木(包括:Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、胶合板等)或泡沫(包括:聚 氨酯、聚氯乙烯、碳泡沫等)芯材1的厚度方向剖开,剖开的位置、尺寸与数量可根据 受力需要任意布置,在芯材1厚度方向上,剖开的形状可垂直或倾斜;
c.处理完毕的芯材1可根据行车要求与桥梁条件加工成一定尺寸;
d.将一层或多层纤维布(包括:单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维、玻璃纤维、芳 纶纤维以及杂交纤维布等)铺设于芯材1的上下表面;
e.通过真空导入成型工艺将树脂(包括:不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚 醛树脂等)灌入到真空袋中;在常温常压下将树脂固化,待树脂固化成型后,取出构件, 即形成复合材料桥面板;
f.其中d步骤也可在铺设好的面板2的上侧纤维布上预置剪力键6(包括:钉、片 材或Z形型材,其材质包括:复合材料、铝合金、钢等),采用真空导入工艺后,剪力 键6与面板2结合为一体;
g.在面板2上方浇筑混凝土,待混凝土凝结硬化后,混凝土层5通过剪力键6与复 合材料夹层板结合为一体。
此时,即可得到复合材料-混凝土组合的桥面板。其中:面板2的种类与层数,芯 材1的种类与厚度,树脂的种类,树脂腹板3的布置与尺寸,混凝土层5的厚度,剪力 键6的材质与布置方式均可根据需要灵活调整。
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