一种碳纳米纤维改性FRP筋、其制备方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113982192A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111533427.4(22)申请日2021.12.15(71)申请人广州大学地址510006广东省广州市外环西路230号(72)发明人朱淼长邓军李俊辉(74)专利代理机构北京八月瓜知识产权代理有限公司11543代理人张志良(51)Int.Cl.E04C5/07(2006.01)C08L63/10(2006.01)C08K7/06(2006.01)C08K7/14(2006.01)G01L1/22(2006.01)G01B7/16(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种碳纳米纤维改性FRP筋、其制备方法及应用(57)摘要本发明属于工程材料领域，尤其是涉及一种碳纳米纤维改性FRP筋、其制备方法及应用。包括碳纳米纤维分散到树脂基体得到改性树脂，所述改性树脂与不导电连续纤维束复合，形成所述改性FPR筋。本发明改性FPR筋具备应变自监测功能，使用时通过测量自身电阻来实现实时把握改性FRP筋应变的目的，同时具备对宿主材料无损、稳定性好、测距选取灵活、无需特殊的采集和分析仪器、结果直观等优点；本发明还提供一种其制备方法及应用，对混凝土内改性FRP筋的电阻开展监测，利用改性FRP筋的力阻效应，达到监测混凝土内FRP筋受力状态的目的。CN113982192ACN113982192A权利要求书1/1页1.一种碳纳米纤维改性FRP筋，其特征在于：包括碳纳米纤维分散到树脂基体得到改性树脂，所述改性树脂与不导电连续纤维束复合，形成所述改性FPR筋。2.根据权利要求1所述的碳纳米纤维改性FRP筋，其特征在于：不导电连续纤维束包括玻璃纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的碳纳米纤维改性FRP筋，其特征在于：树脂基体为不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂或聚乙烯树脂。4.根据权利要求3所述的碳纳米纤维改性FRP筋，其特征在于：树脂基体为环氧树脂。5.根据权利要求1所述的碳纳米纤维改性FRP筋，其特征在于：所述改性树脂中碳纳米纤维与树脂基体的体积比为1.8‑2.2：100。6.根据权利要求5所述的碳纳米纤维改性FRP筋，其特征在于：所述改性树脂中碳纳米纤维与树脂基体的体积比为2.0：100。7.根据权利要求5所述的碳纳米纤维改性FRP筋，其特征在于：所述改性FPR筋中不导电连续纤维的体积分数为60％～70％，其余部分为改性树脂。8.一种权利要求1‑7任一所述的碳纳米纤维改性FRP筋的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将碳纳米纤维添加到树脂基体中搅拌，制备得到改性树脂；将不导电连续纤维束浸渍在改性树脂中，然后通过拉挤成型工艺制备成型，得到所述改性FPR筋。9.一种权利要求1‑7任一所述的碳纳米纤维改性FRP筋的应变自监测方法，其特征在于：测量所述改性FRP筋指定位置的电阻，利用导电银胶将导线黏贴到所述改性FRP筋表面指定位置，导线另一端连接电阻采集仪，然后用环氧树脂将导电银胶完全覆盖，采用电阻采集仪对所述改性FRP筋指定位置的电阻进行监测。10.一种权利要求1‑7任一所述的碳纳米纤维改性FRP筋的应用，其特征在于：利用导电银胶将导线黏贴到所述改性FRP筋表面指定位置，导线另一端连接电阻采集仪，再用环氧树脂将导电银胶完全覆盖，然后置于混凝土内，采用电阻采集仪对所述改性FRP筋指定位置的电阻进行监测，从而监测混凝土内所述改性FRP筋的受力状态。2CN113982192A说明书1/6页一种碳纳米纤维改性FRP筋、其制备方法及应用技术领域[0001]本发明属于工程材料领域，尤其是涉及一种碳纳米纤维改性FRP筋、其制备方法及应用。背景技术[0002]纤维增强复材(FRP)是一种以纤维为增强相、树脂为基体相的复合材料，具有轻质、高强、抗疲劳和耐腐蚀等优点，已成为土木工程领域重要的结构材料。将FRP制作成带肋的筋材，即FRP筋，嵌入增强混凝土，能够形成力学性能良好的FRP筋混凝土。[0003]常见的FRP种类有CFRP筋(碳纤维复材筋)、AFRP筋(芳纶纤维复材筋)、GFRP筋(剥离纤维复材筋)和BFRP筋(玄武岩纤维复材筋)，其中GFRP筋和BFRP筋的应用较为广泛。除了CFRP筋，大多数FRP筋材都是不具备导电性的。因FRP筋对氯离子腐蚀不敏感，FRP筋混凝土能够避免普通钢筋所遭遇的腐蚀问题，受到学术界和工程界的广泛关注。但是，混凝土内部FRP筋在材料老化、外部环境和多种荷载等共同作用，其力学性能不断衰退，给结构安全性带来隐患。同时，FRP筋劣化机理复杂、性能衰退随机性大、环境依赖性强，目前研究尚无法准确预测FRP筋的力学性能。[0004]因此，对FR