專利名稱：一種端勾型鋼纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于建筑工程材料，具體涉及一種混凝土用端勾型鋼纖維及其制備方法。
技術(shù)背景 混凝土作為一種重要的土木工程材料，正朝著高性能、高耐久性的方向發(fā)展，隨著混凝土抗壓強(qiáng)度的提高，其固有的脆性大、抵抗變形能力差的缺陷也日益顯著，而將鋼纖維摻入混凝土中可大幅提高混凝土的抗折強(qiáng)度、彎曲韌性，從而提高混凝土的耐久性和延長結(jié)構(gòu)使用壽命。目前常用的鋼纖維按材質(zhì)分為冷軋鋼帶與冷拉鋼絲，冷軋鋼帶制成的剪切型鋼纖維用于低要求的混凝土中，冷拉鋼絲鋼纖維一般為壓痕型、弓型及端勾型，存在品種少、加工困難等缺陷。中國專利ZL02266658. 3公開了一種弓型鋼絲切斷鋼纖維，它采用改變軸線形狀的方式，對(duì)鋼纖維的兩端進(jìn)行彎曲，但整根鋼纖維基本在同一平面內(nèi)，粘結(jié)錨固作用有限。中國專利ZL200820106054. 6公開了一種雙向錨固型鋼纖維，它采用變截面的方式，主要依靠摩擦阻力來阻止纖維與混凝土的脫粘，粘結(jié)力小。中國專利ZL0223283. I公開了一種端勾型鋼絲切斷鋼纖維，它采用兩端翹起且與中間部份不在同一平面上的方式，但兩端翹起的部份是平直段，未充分發(fā)揮錨固作用。中國專利申請(qǐng)200710103612. 3公開了一種具有多錨固點(diǎn)的鋼纖維，它采用不在同一平面的多點(diǎn)錨固方式，但錨固點(diǎn)需經(jīng)過冷軋，加工困難，生產(chǎn)效率低且成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的端勾型鋼纖維，其與混凝土的粘接強(qiáng)度與錨固力明顯提高，可顯著改善混凝土的韌性，達(dá)到提升混凝土的綜合性能的目的。本實(shí)用新型所述端勾型鋼纖維的中間部份為平直段，平直段的兩端彎折形成傾斜的第一線段，第一線段的底端彎曲成圓弧段，圓弧段尾部的再彎折成與平直段平行的第二線段。本實(shí)用新型所述端勾型鋼纖維的直徑為0. 35 0. 9mm,公稱長度為25 50mm，且長徑比為40 90。上述平直段與第一線段的夾角為120° 135°，在此角度范圍內(nèi)鋼纖維與混凝土基體的粘結(jié)強(qiáng)度較大。如果平直段的長度過短，不能起到兩端錨固的作用，且在混凝土攪拌過程中易結(jié)團(tuán)造成缺陷，因此平直段的長度>鋼纖維總長的2/3，如果圓弧段超過半圓，錨固力過大，混凝土受力過程中，纖維被拉斷而不是拔出， 混凝土韌性的提高幅度有限，因此上述圓弧段是半圓或小于半圓的圓弧，本實(shí)用新型的制備方法是將鋼纖維碾壓成主體結(jié)構(gòu)為弓型的形狀，然后在弓型鋼纖維的兩端各彎制出一個(gè)彎鉤即圓弧段，將圓弧段尾部的再彎折成與平直段平行的第三線段，成型后再按所要求長度切斷，即制得成品。本實(shí)用新型的具有如下有益效果I、本實(shí)用新型的在主體部分呈弓型形狀的基礎(chǔ)上增加了兩端的彎鉤即圓弧段，能進(jìn)一步增強(qiáng)鋼纖維的兩端與混凝土基體的粘結(jié)錨固作用?，F(xiàn)有弓型鋼纖維在端部轉(zhuǎn)折點(diǎn)與混凝土脫粘后就會(huì)產(chǎn)生滑移，直至被拔出，而本實(shí)用新型在鋼纖維端部增加一個(gè)圓弧段后，極大地提高了其與混凝土的握裹力，試驗(yàn)證明， 單根鋼纖維的最大拔出荷載是同尺度弓型鋼纖維的3. 55倍，粘結(jié)強(qiáng)度也達(dá)3倍。具體數(shù)據(jù)見表I。表I端勾型鋼纖維與現(xiàn) 有弓型鋼纖維在砂漿中的粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)比
最大拉拔荷載拉拔長度粘接強(qiáng)度增長率 NmmMPa
弓型74.840~ 14.875 一 2.68
端勾型 265.94917.4757.92195.52%注以上數(shù)據(jù)均為平均值。2、本實(shí)用新型與混凝土有良好的粘結(jié)性能，能夠有效地抑制和減緩混凝土裂縫的形成與發(fā)展，大大提高了混凝土的抗裂性能。3、異型鋼纖維在混凝土的拔出過程也是其變形調(diào)直過程，本實(shí)用新型在鋼纖維在端部增加的圓弧段，使得其變形調(diào)直難度增大，纖維拔出的功耗增加，提高了鋼纖維混凝土的韌性。新型端勾型與弓型的對(duì)比圖如下4、本實(shí)用新型的鋼纖維的混凝土的抗折強(qiáng)度與同尺度弓型鋼纖維混凝土相比，提高約10%。數(shù)據(jù)見圖4(摻加弓型與端勾型鋼纖維的混凝土抗折強(qiáng)度對(duì)比表)。5、本實(shí)用新型的鋼纖維摻加入混凝土后，因較少的曲折度，分散性能良好，攪拌、 施工過程中無結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的實(shí)際應(yīng)用性能。

圖I為本實(shí)用新型的示意圖圖1，①為平直段，②為第一線段，③為圓弧段，④為與平直段①平行的第二線段。圖2為單根弓型鋼纖維的拔出功耗的曲線圖。圖3單根端勾型鋼纖維(即本實(shí)用新型)的拔出功耗曲線圖圖2和圖3中曲線所包圍的部份表示纖維拔出的功耗，通過對(duì)比可發(fā)現(xiàn)新型端勾型鋼纖維的功耗明顯超出弓型鋼纖維，表明本實(shí)用新型的增韌效果優(yōu)于弓型鋼纖維。圖4為摻加弓型與端勾型鋼纖維的混凝土抗折強(qiáng)度對(duì)比表。
具體實(shí)施方式
下面用實(shí)施例進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，但所述實(shí)施例僅用于本實(shí)用新型而不是限制本實(shí)用新型。實(shí)施例I :將直徑為0. 35mm的冷拉碳素結(jié)構(gòu)鋼絲壓制一次成型至新型端勾狀，整體近似梯形，[0033]其中線段①與②的夾角為135°，圓弧段③是呈半圓的圓弧。成型后再切斷成長度為25mm的纖維(其中線段①的長度為17mm)，鋼纖維的長徑比為71。實(shí)施例2 將直徑為0. 90mm的冷拉碳素結(jié)構(gòu)鋼絲壓制一次成型至新型端勾狀，整體近似梯形，其中線段①與②的夾角為120°，圓弧段③是呈小于半圓的圓弧。成型后再切斷成長度為50mm的纖維(其中線段①的長度為34mm)，鋼纖維的長徑比為56。實(shí)施例3 將直徑為0. 60mm的冷拉碳素結(jié)構(gòu)鋼絲壓制一次成型至新型端勾狀，整體近似梯形，其中線段①與②的夾角為135°，圓弧段③是呈半圓的圓弧。成型后再切斷成長度為 30mm的纖維(其中線段①的長度為20mm)，鋼纖維的長徑比為50。本實(shí)用新型的的優(yōu)勢體現(xiàn)在混凝土中的應(yīng)用中，故將上述三種實(shí)施例與普通弓型鋼纖維摻入混凝土中，對(duì)比其力學(xué)性能的差異。先配制鋼纖維混凝土，20L的試驗(yàn)配合比如下
權(quán)利要求1.一種端勾型鋼纖維，其特征在于鋼纖維的中間部份為平直段(1)，平直段(I)的兩端彎折形成傾斜的第一線段(2)，第一線段(2)的底端彎曲成圓弧段(3)，圓弧段(3)的尾部再彎折成與平直段(I)平行的第二線段(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端勾型鋼纖維，其特征在于鋼纖維其直徑為0.35 0. 9mm,公稱長度為25 50mm，且長徑比為40 90。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的端勾型鋼纖維，其特征在于平直段(I)與第一線段(2)的夾角為120° 135°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的端勾型鋼纖維，其特征在于平直段(I)的長度>鋼纖維總 長的2/3。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的端勾型鋼纖維，其特征在于圓弧段(3)是半圓或小于半
圓的圓弧。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種端勾型鋼纖維。鋼纖維的中間部份為平直段(1)，平直段(1)的兩端彎折形成傾斜的第一線段(2)，第一線段(2)的底端彎曲成圓弧段(3)，圓弧段(3)的尾部再彎折成與平直段(1)平行的第二線段(4)。本實(shí)用新型與弓型鋼纖維相比，顯著增強(qiáng)了其與混凝土的粘結(jié)、錨固性能；混凝土的抗彎折性能明顯提升；又因其較少的曲折度，在攪拌、施工過程中和易性好、無結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，表現(xiàn)出良好的實(shí)際應(yīng)用性能。
文檔編號(hào)E04C5/06GK202359740SQ20112034494
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者劉建忠, 呂進(jìn), 繆昌文, 陽知乾 申請(qǐng)人:江蘇博特新材料有限公司, 江蘇省建筑科學(xué)研究院有限公司, 江蘇蘇博特新材料股份有限公司