3.2　GFRP筋原材料材性及制備

本節(jié)利用鄭州大學(xué)教育部纖維復(fù)合建筑材料與結(jié)構(gòu)工程研究中心的生產(chǎn)設(shè)備，根據(jù)不同的肋深、肋間距制備幾種不同表面形式的GFRP筋，并進(jìn)行一系列系統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)試，研究了不同因素對(duì)于GFRP筋力學(xué)性能的影響。

利用拉擠纏繞工藝，根據(jù)牽引機(jī)拉擠速度和纏繞機(jī)纏繞速度的關(guān)系，制備肋間距為18mm和27mm兩種肋間距的GFRP筋；利用校力軸角度不同而對(duì)纏繞物施加力大小不同的原理，通過(guò)改變校力軸的角度，制備淺肋（大約0.5mm）和深肋（1.5～2mm）兩種肋深的GFRP筋。

3.2.1　原料的材性

3.2.1.1　基底樹脂

本試驗(yàn)GFRP筋使用的基底樹脂為乙烯基樹脂，基本性能見表3-5。

3.2.1.2　玻璃纖維

本試驗(yàn)采用的是金牛玻璃纖維，基本性能見表3-6。

3.2.2　GFRP筋的制備

本小節(jié)采用鄭州大學(xué)教育部纖維復(fù)合建筑材料與結(jié)構(gòu)工程研究中心的FRP筋拉擠成型設(shè)備，制備肋間距不同、肋深不同的GFRP筋材，如圖3-2所示。筋材的增強(qiáng)材料為無(wú)捻無(wú)堿玻璃纖維紗，基體樹脂采用的是聚乙烯不飽和樹脂，其中玻璃纖維體積含量為65%～75%，基體樹脂體積含量為25%～35%，尼龍繩作為纏繞材料。

制備GFRP筋時(shí)，纏繞設(shè)備將尼龍繩單向纏繞于筋材表面，形成螺紋狀肋變形，同時(shí)表面螺旋纏繞對(duì)纖維施加一定約束力，使纖維束緊密地結(jié)合在一起，通過(guò)變化纏繞速度和牽引速度可以改變肋間距的大小。二次浸膠使GFRP筋表面纖維充分浸漬。GFRP筋材的主要成型工藝包括粗紗、浸漬、預(yù)成型、纏繞、二次浸漬、固化成型、牽引和切割成品等。本試驗(yàn)制備了直徑為16mm，肋間距分別為18mm、27mm，肋深分別為淺肋（大約0.5mm）和深肋（1.5～2mm），表面纏繞物為尼龍繩的GFRP筋材。

肋間距的調(diào)節(jié)由牽引速度和纏繞盤轉(zhuǎn)速來(lái)決定，由纏繞機(jī)與牽引機(jī)配合共同完成。牽引速度由牽引機(jī)控制，纏繞機(jī)轉(zhuǎn)速通過(guò)變頻器變頻，改變電動(dòng)機(jī)的頻率來(lái)調(diào)節(jié)。電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)變速后，帶動(dòng)小齒輪、大齒輪和纏繞盤轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝在纏繞盤上的線圈，在纏繞轉(zhuǎn)動(dòng)的牽動(dòng)下，連續(xù)放線，線繩在運(yùn)行的纖維束上勒出溝槽，從而完成筋材螺旋狀肋的制作。通過(guò)控制牽引速度和電動(dòng)機(jī)頻率制作不同肋形式的GFRP筋材，通常牽引速度由成型溫度決定。所以，通常通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器的頻率來(lái)改變肋間距的大小。