土木工程用混杂纤维拉挤型材及加工方法 【技术领域】
本发明涉及一种土木工程用的纤维拉挤型材及加工方法，特别涉及一种混杂纤维拉挤型材及加工方法。
背景技术
在本发明之前，土木工程中大量使用树脂基复合材料，如玻璃钢，其纤维材料主要是纯玻璃纤维，制作出的型材重量轻、强度高、耐腐蚀性能优越，但由于树脂基复合材料刚度低、层间抗前切能力差等缺陷，限制了其在土木工程技术领域内的进一步应用，特别是现代大型土木工程要求型材具有更强的承载力和更高的刚度，否则无法完成和保证这些土木工程和安全运行；随着科学技术的发展，复合型材领域也得到极大的发展，国内外已经开发和生产出许多性能各异的各种树脂和纤维材料，如在纤维领域已经有碳纤维、凯夫拉纤维等，在树脂领域也已经有环氧树脂、环氧乙烯基改性树脂等；其中，碳纤维复合材料不仅比玻璃钢复合材料具有更高的强度和更低的密度，而且具有与高碳钢相当的弹性模量，个别的甚至是高碳钢的2倍及以上，如日本东丽公司开发的M601碳纤维拉伸模量达到了588GPa，可以比玻璃钢更有效地提高其结构的刚度和降低结构自身重量，但是由于目前的碳纤维价格较高，每平方米达20万元人民币左右，不是一般土木工程所能接受的，因而限制了其土木工程中的广泛应用和研究。
【发明内容】
本发明的目的就在于克服上述各种型材的缺陷，研制、开发一种新的混杂纤维拉挤型材及加工方法。
本发明地技术方案是：
土木工程用混杂纤维拉挤型材的加工方法，包含步骤：
(1)将碳纤维、玻璃纤维、环氧乙烯基改性树脂、粉煤灰混合在一起；
(2)将上述混合物进行拉挤加工，拉挤温度控制在120～140℃；
(3)拉挤速度控制在0.5～1.5米/分钟。
本发明的又一技术方案是：
土木工程用混杂纤维型材，由碳纤维、玻璃纤维、环氧乙烯基改性树脂组成，其中碳纤维0～30％，玻璃纤维0～60％，环氧乙烯基改性树脂0～40％，粉煤灰0～20％。
本发明的优点和效果在于避免了玻璃纤维和碳纤维各自的缺陷，把他们的优点结合在一起，在土木工程构件上的主要受力部位使用碳纤维，在次要受力部位使用玻璃纤维，并使玻璃纤维与树脂更好的结合，既满足构件的刚度与强度要求，提高层间抗剪能力，又可以控制成本，降低价格，节省工程费用，且降低结构自重，改善运输、安装使用中的各种困难；加入部分粉煤灰也是为了在保证各项数据基础上进一步降低成本。本发明的工艺又非常简单，操作也方便，质量易得到保证。
【附图说明】
图1——本发明的混杂纤维拉挤型材“工”字梁结构图。
【具体实施方式】
实施例1：
配方：碳纤维6％，玻璃纤维54％，环氧乙烯基改性树脂30％，粉煤灰10％；混合后进行拉挤工艺加工，拉挤温度控制在120～140℃之间，一般取130℃为佳，温度过低会使得不同纤维之间粘结性能很差，严重影响型材的力学性能，温度过高则会因为碳纤维与玻璃纤维之间的膨胀系数不同，而在型材内部产生初始温度压力，严重影响型材的力学性能，这是在加工中必须注意的；拉挤速度控制在0.5～1.5米/分钟，一般取1.0米/分钟为佳，速度过快，纤维和树脂之间还没有充分粘合，会严重影响型材的力学性能，速度过低，则会降低生产速度，影响经济效益，因此对速度过快特别要注意。
如图1所示的“工”字小梁截面，经过检测，层间剪切性能提高了10％以上，刚度提高100％以上，成本只是碳纤维拉挤型材的20％甚至不到。
实施例2：
配方：碳纤维12％，玻璃纤维48％，环氧乙烯基改性树脂30％，粉煤灰10％。其他同实施例1。
实施例3：
配方：碳纤维0％，玻璃纤维54％，环氧乙烯基改性树脂30％，粉煤灰16％。
实施例4：
配方：碳纤维25％，玻璃纤维0％，环氧乙烯基改性树脂57％，粉煤灰18％。
实施例5：
配方：碳纤维20％，玻璃纤维50％，环氧乙烯基改性树脂30％，粉煤灰0％。