Removed_浅谈芳纶纤维布在结构加固工程中的应用

本文提供了一种新型的用于土木结构工程的材料及相应的技术，路威®2008 芳纶纤维，其主要成分是对苯二胺聚合物（PPTA）,其中既含脂肪族主链又含芳 香族主链，所以有牢固的分子结构，路威 2008 芳纶纤维是由直径为 12um 左右 的单丝汇集在一起形成的多纤维状结构，芳纶布是芳纶纤维由单向或双向排列 形成的一种片材，常用的是单向片材，它的力学性能指标主要如下表：
1、引言
土木工程学科的发展，在很大程度上依赖于性能优异的新材料新技术的应 用和发展。如对于传统的钢筋增强材料，应寻找一种强度高、重量轻、耐腐蚀 和耐久性好的新材料；同时，对于既有结构的加固、维修和改造又要经济、施 工方便、美观，施工后结构承载力明显提高等优异的物理力学性能的材料及技 术所代替。
土木结构工程常用的 FRP 复合材料主要有芳纶纤维（AFRP）,碳纤维（CFRP ）和玻璃纤维（GFRP），其材料形式主要有片材、棒材和型材。所有的 FRP 都 有一些共同的性质：轻质高强、高弹模、在拉断前均为弹性，热膨胀系数低、 各向异性、耐腐耐久性能好等，所以在土木结构工程中应用潜力巨大。另外，F RP 复合材料使用维护成本低、可以自由裁减、节省材料、施工便捷，虽然其前 期投资较大，但从长期投资的角度看效益明显。
砌体、板：一般对于板的加固净空要求比较高，而且加固后要不影响其外 观，所以用厚度很薄且柔软的 FRP 复合材料进行加固是一种理想的选择。
烟囱、水塔 ：由于象烟囱水塔这样向高空发展的结构，加固维修特别困难 ，传统方法基本上很难解决这样的问题，而轻质高强、耐腐蚀、耐久性能都很 好的芳纶纤维就是一种很好的选择。
地铁隧道：由于地铁和隧道是一种在地下工作的结构，所以它的受力与地 面结构是不一样的，在洞顶和洞测都有土的力的作用，而且它也有净空的要求 ，所以进行裂缝修补时，传统的加固方法可能性很小，用芳纶布进行加固维修 就可以满足它的各方面要求，因为在地铁或隧道的拱定或侧壁的裂缝一般是多 向且不规则的，这就要求它的修复材料必须具有良好的抗剪性能才行，而且芳
表 1 芳纶纤维布（单向）的主要性能指标
规格
单位重 量
（g/m2 ）
幅宽
抗拉 弹性 强度 模量
Leabharlann Baidu
保证 强度
设计 厚度
（mm） (Mpa) (Gpa) (KN/m) (mm)
AFS-40 AFS-60
280 100,300,500 2060 118 415 100,300,500 2060 118
:50 45. 44. 43. by 42.41.— 4—0.— 3—9.—3—8.by37@.—— 36.35. —34—. ——33.312. 1.2.3.34.0.5.6—.—29.by28.by@27.26.—— 25. 24. 23. 22. by 21.20. — 1—9.by:18.by:17.— 1—6.— 1—5.—1—4.—— 13. 12. 111.0“. ”by: 9M.“OOOKN”b8y.:——7.——6.——5.——4.——3.——2.——1.——
400 0.193 600 0.286
AFS-90 623 100,300,500 2060 118 900 0.430
AFS-120 830 100,300,500 2060 118 1200 0.572
它除了具有所有的 FRP 复合材料共同性质：轻质高强、高弹模、防腐耐久 性能好等特点，其次，它还有自己独特的特点，抗碱腐蚀能力强、不导电、抗 动载、抗冲击性能好,这就使它在海港码头工程；绝缘性要求高的场所如地铁、 隧道及电气化铁路上路桥的施工；抗疲劳要求高的地方和冲击大而频繁的构件 等,另外，由于它是一种有机材料，所以和同是有机材料的树脂的浸透能力比其 它 FRP 材料强，芳纶固化时间是其它 FRP 材料的 1/3-1/4，经济效益相应就提 高了，有着其它 FRP 材料所不能比的优势。
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浅谈芳纶纤维布在结构加固工程中的应用
本文主要介绍了路威 2008 芳纶纤维 AFRP 复合材料，由于其轻质高强、高弹模 、耐腐蚀性能好、不导电、抗冲击性能好等一系列特点，所以它在结构工程中 的应用技术主要是桥梁、隧道、地铁、海港码头工程以及一些工业产房等建筑 中有着广泛的应用领域，特别是在混凝土结构的加固与修复领域。
3、芳纶布在结构加固工程中应用领域
梁：主要是桥梁和民用建筑或工业产房，加固的方式包括抗弯和抗剪，在 进行抗弯加固时，芳纶布的纤维方向与梁的轴向一致，一般贴在梁的受拉侧， 已提高梁的承载能力，据有关试验得出，只要该梁不是超筋梁，贴一层 AK-40 可以提高承载 30％左右，贴两层可以提高 40％左右；在进行抗剪加固时，芳纶 布的纤维方向与梁的轴向垂直。
柱子：芳纶布是一种理想的柱子加固材料，首先，因为芳纶的弹模是 118Gp a,相对于碳纤维（弹模 230Gpa）,所以它的延性较好；其次，在进行棱角打磨 时一般只需要 10mm 左右，一般不需打磨，而碳纤维则需要 30mm 左右，芳纶就 可以节约很多工时，最后，由于芳纶布是一种柔软的布，所以追随性很好，特 别是对于形状不规则的承台，芳纶布是一种理想的加固材料。
2、材料的基本特性
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