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    芳綸纖維布在建筑加固中的應用

    來源:上海瑞彥經貿有限公司     時間:2020-05-26 點擊數:

           建筑物的維修和加固改造是從人類有建筑史以來便出現的一個古老、傳統的專業,即便近幾十年才初具規模,但由于現代

    技術的迅猛發展和新型材料的不斷出現,使其發展速度異常迅速。當前,我國五六十年代修建的大批建筑物已有數十億平方米

    進入中老年期,其維修加固刻不容緩。目前常用的加固方法主要有粘貼鋼板、增大截面、體外預應力等傳統的加固方法。由于

    傳統的加固方法在施工工藝、材料性能等諸多方面的限制,不能很好地滿足結構加固的工程要求。芳綸纖維布作為一種新型工

    程結構材料,在結構加固領域已經被國內外工程大量實踐證明是行之有效的辦法。芳綸纖維復合材料具有如下特點:高抗拉強

    度,比重?。s為鋼筋的25% ), 良好的抗腐蝕性能, 高彈模, 防磁性能好, 抗剪強度和抗擠壓強度高等優異性能。


           芳綸纖維是一種全芳香族聚酰胺纖維,其分子結構為對苯二甲酰對苯二胺聚合物,其中既含脂肪族主鏈又含芳香族主鏈,

    所以分子結構牢固,具有輕質高強、耐腐蝕、耐疲勞、抗沖擊等許多優異性能,同時它還是一種不導電的材料。用芳綸纖維織

    成的芳綸布是芳綸纖維由單向或雙向間排列形成的一種片材,比重約為鋼板的五分之一,拉伸強度是鋼板的5 倍以上,質地非

    常柔軟,是一種輕質高強、高彈模、耐腐蝕、不導電材料,尤其芳綸布具有的抗疲勞性能、抗沖擊能力以及抗局部荷載在所有

    FRP復合材料中最好的。


           目前常見的FRP復合材料包括碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)和玻璃纖維(GFRP)等。目前常用的FRP 纖維布加

    固主要是芳綸纖維和碳纖維,由于玻璃纖維抗拉強度和彈性模量比較低,質地比較脆,一般認為不適合單獨應用于混凝土結構

    加固工程中。由于芳綸纖維具有良好的韌性和延伸率高,在極限狀態下的破壞形式為塑性破壞,即通過自身形變大量吸收能量,

    特別對于抗震加固方面尤為重要。芳綸纖維具有良好的韌性,可以制作成布、板、筋、索和格柵幾種形狀,因此芳綸纖維較碳

    纖維具有更廣泛的應用領域。另外芳綸纖維還是一種不導電的材料,在對絕緣性、防磁性能要求較高的環境,作為結構材料芳

    綸纖維較碳纖維有著明顯的優勢。芳綸纖維的施工非常便捷,與同為有機的浸漬樹脂具有非常好的浸潤性。由于芳綸纖維在高

    應力狀態下所具有良好的韌性和延伸線,能明顯提高結構物抗動載能力和抗沖擊能力,在這個意義上講,碳纖維的應用領域不

    如芳綸纖維復合材料的適用范圍廣泛,建議在設計過程中,應該注意材料特點,在合適的部位應用合適的材料才能達到最佳效果。


            

          

             那么芳綸纖維的優勢具體表現在哪些方面呢


           1.抗沖擊性:芳綸纖維的彈性模量為125Gpa ,具有良好的延性(延伸率為2.4% ),芳綸纖維首先通過形成形變吸收大量

    能量,它的破壞形式為塑性破壞。相比之下,碳纖維的破壞形式為脆性破壞。因此,芳綸纖維廣泛應用于航空航天領域、軍事

    裝備、防爆設施、橋梁墩柱加固等。

           2.抗動載抗疲勞性能:碳纖維具有很高的抗拉強度,但碳纖維的破壞形式為脆性破壞,只能承受長期的靜荷載性能。而芳綸

    纖維對于抗動載、抗疲勞性能要求比較高的領域有著獨特的優勢。因此,在進行結構加固,應注意根據結構加固部位應力分布的

    特點,考慮采用芳綸纖維還是碳纖維進行加固。同時,芳綸纖維的抗剪切性能是所有FRP 材料中最強的,在進行抗剪加固時,應

    考慮用芳綸纖維復合材料。

           3.耐腐蝕性:芳綸復合材料具有良好的耐酸、耐強堿腐蝕性能。海水中氯離子對混凝土結構有很強的腐蝕性,可導致混凝土

    碳化、鋼筋銹蝕,所以在一些海港碼頭工程的結構加固及防護工程中,較為普遍采用芳綸纖維復合材料進行加固。

           4.不導電性、非磁化性:芳綸纖維是一種不導電的材料,因此在諸如精密儀器房、醫院以及一些特殊工業廠房等工程中,對

    絕緣性要求很高的加固工程中,芳綸纖維復合材料比較合適。

           5.施工便捷性:芳綸纖維布的主要施工步驟如下:混凝土表面處理— 涂刷底膠— 底層浸漬樹脂— 粘貼芳綸布— 外層浸漬樹

    脂— 外層防護。與粘貼鋼板、擴大截面法等傳統結構加固工藝相比較,FRP加固技術的施工便捷、工期短、不需要大型的施工設備。


           芳綸纖維布對建筑物的加固技術,正在逐漸走向普及,目前國內常用的加固方法主要有以下幾種纖維布復合材料加固、粘鋼板

    、體外預應力、增大截面等方法,芳綸纖維復合材料具有鮮明的特點,并且由于其性價比明顯優勢,相信會越來越廣泛地被大家關

    注,成為我們建筑物結構以及其他混凝土結構加固應用最廣的新技術,并可為我國土木工程用芳綸纖維復合材料產業介入國際競爭

    創造條件,社會經濟效益顯著。


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