CN111575866B - 一种增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法,包括以下步骤：A、选用制备混凝土织管的纤维原料；B、基于一类特殊的组织结构，按照特定规律排列经纱，采用有梭方式连续喂入纬纱；C、按照特定的交织规律，制得轴向和周向结构均匀的管状织物，本发明可以采用单纬纱实现管状织物的制备，整体结构均匀，可设计性强，而且耐腐蚀，质轻，可用于增强水泥基混凝土的整体结构轴向抗拉压性能，提高其抗拉压强度，减轻压剪破坏，避免整体突发性脆裂，有助于提高相关工程的安全系数，可用于减轻水泥基混凝土的脆性破坏，也可用于制备水泥基混凝土结构件。

Description

一种增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法
技术领域
本发明涉及增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备技术领域，具体为一种增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法。
背景技术
水泥基混凝土是重要的交通、建筑材料，是基础建设中不可缺少的基本材料，被广泛用于各种民生工程和安防工程。但需要注意到是，水泥基混凝土虽然具有较好的抗压性能，但其脆性较大，容易出现突发性的开裂破坏，抗拉、抗弯、抗剪性能较弱，从某种程度上制约了其力学性能及相关工程的安全系数，因此需要通过一些特殊手段来增强水泥基混凝土的力学性能。
在公开的中国专利文献中可见诸关于增强水泥基混凝土的信息，如专利号为CN106639493A的专利中，采用不锈钢钢筋结构增强混凝土筒。如专利号为CN103726613A的专利中利用钢筋骨架增强混凝土柱。如专利号为CN108314364A的专利中，提供了一种聚丙烯纤维织物混凝土及其制备方法，采用废弃聚丙烯纤维织物的碎片，改善混凝土韧性。上述钢筋结构质量偏重，而且容易遭受腐蚀；二维平面织物结构缺少整体性，对混凝土的力学性能增强有限。
因此，为满足产品多样性和更有效地增强水泥基混凝土，作为本领域技术人员，需设计一类耐腐蚀、质轻且整体性好的增强水泥基混凝土用结构材料，以增加增强体的可选择性，也为一些工程应用提供更合适的增强材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴向和周向组织结构是均匀完整的，没有明显的拼接现象，可以采用单纬纱实现管状织物的制备，整体结构均匀，可设计性强，而且耐腐蚀、质轻，可用于增强水泥基混凝土的整体结构轴向抗拉压性能，提高其抗拉压强度，减轻压剪破坏，避免整体突发性脆裂，有助于提高相关工程的安全系数，可用于减轻水泥基混凝土的脆性破坏的增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法,包括以下步骤：
A、选用制备混凝土织管的纤维原料；
B、基于一类特殊的组织结构，按照特定规律排列经纱，采用有梭方式连续喂入纬纱；
C、按照特定的交织规律。
优选的，所述根据步骤A选用粗旦高模长丝作为纤维原料，基于一类特殊的组织结构，按照特定规律排列经纱，经纱总根数满足整数组织循环数少一根的要求，采用有梭方式连续喂入纬纱，按照特定的交织规律，制得轴向和周向结构均匀的管状织物。
优选的，所述组织结构包含N列经纱和M行纬纱，组织结构中每一行的最后一列组织点(m)与后续一行的第一列组织点(m’)相同，组织结构中最后一行最后一列的组织点(E)与第一行第一列的组织点(S)相同。
优选的，其特征在于：所述
a、排列规律要求经纱总根数为整数组织循环数少一根(2×P×N-1)；
b、将经纱分为根数相差不超过经纱组织循环数(N)的两组(A组和B组)，其中，A组的经纱根数为整数组织循环数(P×N)，B组的经纱根数为整数组织循环数少一根(P×N-1)；
c、A组经纱与B组经纱交替排列，其中A组依照组织顺序依次正序排列(1→2→3→4)，B组依照组织顺序倒序排列(4→3→2→1)，其中在B组的第一个经纱排列(3→2→1)中缺少完整组织结构中的最后一根(4)。
d、采用有梭方式连续喂入纬纱，将纬纱按照以下步骤喂入：(a)从纬纱喂入位置一端依次与A组经纱交织到另一端；(b)再从另一端往回依次与B组经纱交织；依照(a)和(b)往复依次交织下去。其中，纬纱与A组、B组交织过程中，所有的A组在不参与交织的情况下处于纬纱上方，所有B组在不参与交织的情况下处于纬纱下方。
优选的，所述纤维原料为粗旦高模PVA，POM，PP长丝。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的一种增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法中轴向和周向组织结构是均匀完整的，没有明显的拼接现象，可以采用单纬纱实现管状织物的制备，整体结构均匀，可设计性强，而且耐腐蚀、质轻，可用于增强水泥基混凝土的整体结构轴向抗拉压性能，提高其抗拉压强度，减轻压剪破坏，避免整体突发性脆裂，有助于提高相关工程的安全系数，可用于减轻水泥基混凝土的脆性破坏，也可用于制备水泥基混凝土结构件；
(2)本发明产品形式变化灵活，适应性较强，在道路，房屋，桥梁等涉及水泥基混凝土的行业中具有较大应用潜力。
附图说明
图1为本发明一类特殊组织结构的示意图；
图2为本发明中经纱排列规律的示意图；
图3为本发明实施例的基本组织结构，经纱排列，交织规律的示意图；
图4为本发明实施例的效果图；
图5为本发明实施例的侧视图；
图6为本发明实施例的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6,本发明提供一种技术方案：选用粗旦高模长丝作为纤维原料，基于一类特殊的组织结构，按照特定规律排列经纱，采用有梭方式连续喂入纬纱，并按照特定的交织规律，制得一种一体成型的管状织物，其轴向和周向组织结构是均匀完整的，没有明显的拼接现象。
其中，所用的纤维材料为粗旦高模PVA，POM，PP长丝中的一种。
本实施例中，采用单纬纱实现管状织物的制备，其轴向和周向组织结构是均匀完整的，没有明显的拼接现象，而且整体结构均匀，可设计性强，可用于增强水泥基混凝土的整体结构轴向抗压性能，提高其抗压强度，减轻压剪破坏，避免整体突发性脆裂，减轻水泥基混凝土的脆性破坏，也可用于制备水泥基混凝土结构件，有助于提高相关工程的安全系数。
本实施例中，增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法，制备直径为200mm的机织管，包括以下步骤：
步骤一，基于特殊组织结构的要求，设计的基本组织结构包含2列经纱和2行纬纱，符合组织结构中每一行的最后一列组织点与后续一行的第一列组织点相同，也符合组织结构中最后一行最后一列的组织点与第一行第一列的组织点相同。
步骤二，选定经纱总根数为47根，满足整数组织循环数少一根；再将经纱分为根数相差不超过经纱组织循环数的A组和B组，其中，A组的经纱根数为24根，B组的经纱根数为整数组织循环数少一根，23根；然后对A组经纱与B组经纱交替排列，其中A组依照组织顺序依次正序排列，B组依照组织顺序倒序排列，其中在B组的第一个经纱排列中缺少完整组织结构中的最后一根。
其中，上述经纱选用直径为3mm左右的模量为40GPa的PVA长丝。
步骤三，采用有梭方式连续喂入纬纱，将纬纱按照以下步骤喂入(a)从纬纱喂入位置一端依次与A组经纱交织到另一端，(b)再从另一端往回依次与B组经纱交织，然后依照(a)和(b)往复依次交织下去。
其中，上述纬纱选用直径为3mm左右的高模POM长丝。
其中，纬纱与A组B组交织过程中，满足：①A组和B组纱线按照各自组织点排列的前提下，纬纱在从纬纱喂入位置一端到另一端的交织过程中，只与A组经纱按照组织规律交织，然后再与B组经纱交织回纬纱喂入位置一端，实现与A组和B组交替交织，②所有的A组在不参与交织的情况下处于纬纱上方，所有B组在不参与交织的情况下处于纬纱下方。
其中，上述交织过程中的交织幅宽约为314mm。
其中，上述步骤三中，纬纱沿经纱方向连续交织240mm，下机后得到直径为200mm、长度为240mm的机织管，该机织管内用于浇筑水泥基混凝土，形成一小型水泥基混凝土柱状构件。
其中，上述所得机织管的轴向和周向组织结构是均匀完整的，没有明显的拼接现象，
本实施例制得的一体成型机织管，用于增强水泥基混凝土的整体结构轴向抗拉压性能，防止突发性脆裂，可以将原水泥基混凝土的抗压强度从15MPa提高到25MPa，可减弱突发性的整体脆性断裂，有助于提高相关工程的安全系数。
另外，类似于上述实施例——直径200mm结构均匀的机织管，可通过改变组织循环数、基本组织大小，经向交织长度，构建不同直径，不同长度的机织管。
本发明的一种增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法中轴向和周向组织结构是均匀完整的，没有明显的拼接现象，可以采用单纬纱实现管状织物的制备，整体结构均匀，可设计性强，而且耐腐蚀、质轻，可用于增强水泥基混凝土的整体结构轴向抗拉压性能，提高其抗拉压强度，减轻压剪破坏，避免整体突发性脆裂，有助于提高相关工程的安全系数，可用于减轻水泥基混凝土的脆性破坏，也可用于制备水泥基混凝土结构件。
本发明产品形式变化灵活，适应性较强，在道路，房屋，桥梁等涉及水泥基混凝土的行业中具有较大应用潜力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种增强水泥基混凝土无拼接型机织管的制备方法,其特征在于：包括以下步骤：
选用粗旦高模PVA、POM或PP长丝作为纤维原料，基于一类特殊的组织结构，按照特定规律排列经纱，经纱总根数满足整数组织循环数少一根的要求，采用有梭方式连续喂入纬纱，按照特定的交织规律，制得轴向和周向结构均匀的管状织物；
所述组织结构包含N列经纱和M行纬纱，组织结构中每一行的最后一列组织点（m）与后续一行的第一列组织点（m’）相同，组织结构中最后一行最后一列的组织点（E）与第一行第一列的组织点（S）相同；
具体制备过程如下：
a、排列规律要求经纱总根数为整数组织循环数少一根（2×P×N-1），其中，P为组织循环的个数；
b、将经纱分为根数相差不超过经纱组织循环数（N）的两组（A组和B组），其中，A组的经纱根数为整数组织循环数（P×N），B组的经纱根数为整数组织循环数少一根（P×N-1）；
c、A组经纱与B组经纱交替排列，其中A组依照组织顺序依次正序排列（1→2→3→4），B组依照组织顺序倒序排列（4→3→2→1），其中在B组的第一个经纱排列（3→2→1）中缺少完整组织结构中的最后一根（4）；
d、采用有梭方式连续喂入纬纱，将纬纱按照以下步骤喂入：（a）从纬纱喂入位置一端依次与A组经纱交织到另一端；（b）再从另一端往回依次与B组经纱交织；依照（a）和（b）往复依次交织下去；其中，纬纱与A组、B组交织过程中，所有的A组在不参与交织的情况下处于纬纱上方，所有B组在不参与交织的情况下处于纬纱下方。
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