技术领域
[0001] 本发明涉及非连续纤维增强复合材料领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强结构型短切微筋。
相关背景技术
[0002] 在建筑加固领域，玄武岩纤维复合材料因其优异的力学性能和耐久性而受到青睐。然而，现有技术在玄武岩纤维复合材料的尺寸和结构控制上存在明显的缺陷，这些缺陷限制了其在实际应用中的性能和效率。
[0003] 具体来说，对于普通的加捻型微筋，其连续纤维切割成定长的短切纤维时，切割部位末端会有一定程度的脱胶，导致该区域的纤维呈松散状态，类似于无树脂浸润的短切玄武岩纤维。这种情况下，微筋末端的纤维在混凝土中未达到理想的共同受力状态，在混凝土中的拉拔力会有一定程度的降低。
[0004] 在混凝土结构构件受力时，普通的加捻型微筋在受力拉伸过程中，由于摩擦作用，包裹纤维的树脂层会逐渐磨损，内部玄武岩纤维露出，表现出现一定的起毛现象，在发生破坏时具有脆性，部分微筋会发生解捻现象。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
[0019] 本发明记载了一种玄武岩纤维增强结构型短切微筋的制备，包括原材料准备：选取经过特殊处理的玄武岩纤维，这些纤维经过优化的提纯过程，以确保其具有更高的纯度和一致性，从而提高最终产品的性能。
[0020] 加捻处理：采用数字控制加捻设备，自动调节加捻速度和张力，从而保证每一批纤维的加捻均匀一致。这种精确控制不仅提高了产品质量，还增加了生产效率。该设备能够精确控制加捻的速度和张力，确保每一批纤维的加捻均匀一致。
[0021] 其中，捻距可通过程序控制在5毫米至20毫米之间调整，以适应不同的应用需求。
[0022] 浸胶过程：使用多层恒温胶槽，该胶槽配备有智能温度监控系统，能够自动调节温度，保持在25℃至35℃的最佳浸胶温度，从而提高了环氧树脂的固化质量和效率。在此过程中，含胶量通过精密的流量控制系统进行调节，确保每根纤维的含胶量在20%至30%之间。
[0023] 固化处理：烘道内部采用了热风循环系统，该系统能够均匀分布热量，避免局部过热或未充分固化的问题。温度控制在150℃至250℃，以实现环氧树脂基的快速且均匀固化。
[0024] 牵引与切割：多层牵引机构采用了独特的同步牵引技术，能够保证在高速生产过程中各根复合针的牵引力保持一致。滚刀式定长切割机则配备有高精度传感器，实时监测并调整切割长度，确保每一段复合微筋的长度精确无误。
[0025] 基于上述方法，制备可用于一种玄武岩纤维增强结构型短切微筋的生产线，包括纱线加捻加湿机、多层浸润装置、后固化热风循环装置、多层多根牵引机和定长切割机。
[0026] 纱线加捻加湿机：设计用于提高纱线抗剪力和与水泥的握持力。特别设计的镜面摩擦点减少了纱线起毛断裂和抗拉强度损失。该机器采用了微雾化技术，能够均匀地对纤维进行加湿，而不会造成水分过载。
[0027] 多层浸润装置：三层设计的胶槽，每层可容纳68根纱线，创新的平底无边形设计和梳状分纱结构大大提升了树脂的使用效率和生产效率。每层胶槽都配备有独立的树脂循环系统，确保树脂的新鲜度和浸润效果。梳状分纱结构采用了特殊的防粘设计，减少了纤维间的粘连问题。
[0028] 后固化热风循环装置：该装置采用了节能设计，能够回收部分热能进行再利用，降低了生产成本。
[0029] 多层多根牵引机：履带式牵引机的履带面采用了新型记忆橡胶材料，能够根据制品的直径自动调整夹持力，避免对纤维造成损伤。
[0030] 滚刀式定长切割机：切割机的滚刀采用了特殊的耐磨材料，提高了刀片的使用寿命，并且配备有自动磨刀系统，保持刀片始终保持锋利。
[0031] 如图1所示，基于上述生产线及生产方法，制备的一种玄武岩纤维增强结构型短切微筋的尺寸特征如下：具体来说，总长L（单位：mm）：复合微筋的总长设计为30毫米至50毫米，这一范围经过结构强度模拟优化，以确保在不同应用条件下的最佳性能。
[0032] 直径φ（单位：mm）：直径范围为0.4毫米至1.5毫米，这一设计考虑了不同负载下的力学性能，以及与混凝土的兼容性。
[0033] 产品两端挤压段的长度范围BL（单位：mm）：3—6产品两端挤压段的宽度范围BW（单位：mm）：0.6—2
产品两端挤压段的厚度范围BH（单位：mm）：0.2—0.75
其中，挤压段的设计不仅考虑了握持力，还通过流体动力学模拟，优化了其在混凝土中的流动性，以减少混凝土浇筑时的空气夹杂。
[0034] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
