芳綸纖維在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用

,海納百川有容乃大,深圳海川工程科技有限公司2003年8月,路威2008芳綸纖維在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用,公司大廳,海川公司聚賢廳,內(nèi)容簡(jiǎn)介,路威2008芳綸纖維的簡(jiǎn)介5路威2008芳綸纖維布.22常用FRP的分類及對(duì)比.33各種結(jié)構(gòu)加固方法的比較.41芳綸纖維的實(shí)驗(yàn)部分.47芳綸纖維的施工部分.58,路威2008芳綸纖維,概要主要成分是對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺聚合物（PPTA），其中既含脂肪族主鏈又含芳香族主鏈，所以分子結(jié)構(gòu)牢固，具有耐腐蝕、耐磨、抗沖擊抗疲勞性能好等。,芳綸纖維分子構(gòu)造以及纖維絲,特性及優(yōu)點(diǎn),特性優(yōu)點(diǎn)高強(qiáng)度-提高承載能力高彈性模量-變形小延伸率2%-增加構(gòu)件延性彈性好-破壞容許度好不導(dǎo)電-不與電介質(zhì)反應(yīng)耐化學(xué)腐蝕-耐久性好不燃-安全,芳綸纖維的應(yīng)用,專為橋定制的復(fù)合材料殼體,芳綸纖維在混凝土結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的應(yīng)用,加固柱體(橋梁，停車場(chǎng)，建筑物)保護(hù)橋墩以防車輛的撞擊破壞梁、板的加固墻體的爆炸沖擊防護(hù),地震后的高速公路加利福尼亞（California）-1994,地震后的多層停車場(chǎng)加利福尼亞（California）-1994,需要耐久性加固修復(fù),芳綸纖維加固墩柱,撞后的橋墩,撞后的橋梁,沖擊試驗(yàn)沖擊以后,每日新報(bào)-國(guó)際新聞-第10版-2001.9.17五角大樓晚塌分鐘,芳綸纖維在尖端領(lǐng)域的長(zhǎng)期應(yīng)用,一、路威2008芳綸纖維布,概要路威2008芳綸纖維布是芳綸纖維由單向或雙向排列形成的一種片材，如下圖所示：?jiǎn)蜗蚱p向片,單向片規(guī)格,產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明,以FL-40型號(hào)為例：AFS：AAramid;FFiber;SSheet;40：是將抗拉強(qiáng)度與該型號(hào)芳綸布厚度的乘積2060MPa0.193mm=40tf/m拉伸強(qiáng)度：設(shè)計(jì)強(qiáng)度、2060MPatf/m：保證強(qiáng)度，每米寬度所承擔(dān)的力是40噸力：幅寬有10cm、30cm、50cm幾種常用的幅寬為30cm（其他規(guī)格型號(hào)依次類推，另外雙向片一般在國(guó)內(nèi)不常用）,雙向片規(guī)格,路威2008芳綸布種類,芳綸布的裁剪工具,芳綸纖維的耐久性,芳綸纖維的溫度效應(yīng),鋼球沖擊后抗拉強(qiáng)度保持率,芳綸,碳纖維,二、常用FRP復(fù)合材料的分類,路威2008芳綸纖維AFRP碳纖維CFRP玻璃纖維GFRP,芳綸纖維的特性,(+)抗拉強(qiáng)度：3200Mpa(+)彈性模量：125Gpa(+)抗局部沖擊性能好(+)抗疲勞性能好(+)所加固的構(gòu)件發(fā)生斷裂時(shí)，是非災(zāi)難性塑性破壞（特別是局部沖擊下）(+)不導(dǎo)電(+)易于施工（易疊層）()受紫外線照射后強(qiáng)度會(huì)降低，但可通過(guò)做外部涂裝來(lái)解決。*多用于柱體加固及防車輛撞擊,碳纖維的特性,(+)抗拉強(qiáng)度：4500Mpa(+)彈性模量：230Gpa(+)良好的靜力和動(dòng)力疲勞特性(-)所加固的構(gòu)件發(fā)生斷裂時(shí)，會(huì)發(fā)生災(zāi)難性的脆性破壞(-)導(dǎo)電*多用于加固梁、板，限制撓度,玻璃纖維的特性,(+)抗拉強(qiáng)度：3000Mpa(-)彈性模量：60Gpa(-)易受鹽腐蝕(-)施工操作性較差(+)造價(jià)低*在美國(guó)主要用來(lái)約束墩柱。,各種纖維的應(yīng)力應(yīng)變曲線圖,芳綸纖維與碳纖維的對(duì)比,芳綸纖維優(yōu)于碳纖維的性能,抗剪能力抗沖擊能力抗疲勞性不導(dǎo)電施工便捷、工期短、綜合造價(jià)低,芳綸纖維與玻璃纖維的對(duì)比,三、各種加固方法的比較,芳綸纖維與傳統(tǒng)加固方法的比較芳綸纖維與其它FRP復(fù)合材料的比較,加固原理,傳統(tǒng)加固方法普遍存在問(wèn)題,工期加長(zhǎng)（時(shí)間）施工場(chǎng)地制約（加固體本身施工空間），可能造成因工停產(chǎn)影響外觀除銹、防腐問(wèn)題,后期維護(hù)問(wèn)題，預(yù)應(yīng)力加固法主要問(wèn)題是預(yù)應(yīng)力損失擴(kuò)大截面法、外包鋼法、粘鋼加固法都有新老截面粘結(jié)問(wèn)題適用的結(jié)構(gòu)范圍：外包鋼法主要適用于柱；粘鋼加固法，適用于承受靜力作用的受彎、受拉構(gòu)件,擴(kuò)大截面法(+)造價(jià)低，應(yīng)用廣泛(-)需要重型起重設(shè)備，施工干擾大鋼板(+)應(yīng)用廣泛，施工干擾少(-)安裝困難，易腐蝕,加固補(bǔ)強(qiáng)的原因,結(jié)構(gòu)因腐蝕而造成整體強(qiáng)度降低結(jié)構(gòu)承載力不足結(jié)構(gòu)荷載發(fā)生變化地震破壞偶然撞擊（如汽車等）,四、芳綸纖維加固補(bǔ)強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),大截面柱體的約束和抗彎試驗(yàn)承擔(dān)方：Fribourg(瑞士)大學(xué)發(fā)起人：DuPont杜邦公司,施加300噸壓力,對(duì)包有路威2008芳綸布的柱子施加軸向壓力,荷載-位移圖,為高速公路公司做的試驗(yàn)-1999,合作方：杜邦（DuPont）公司柱子（6根）：直徑0.4m，長(zhǎng)3米，增強(qiáng)材料：芳綸纖維布（KEVLAR）受力方向：軸向，縱向試驗(yàn)內(nèi)容：抗彎，抗剪+沖擊結(jié)論：符合設(shè)計(jì)指南時(shí)間：2000年2月(columnsonM11etA19),抗彎試驗(yàn)（英國(guó)）,荷載位移圖,荷載位移圖（剪力）,路威2008芳綸纖維布加固混凝土梁,試驗(yàn)地點(diǎn)Glamorgan大學(xué)(威爾士)鋼筋混凝土梁（長(zhǎng)2m，寬0.2mm，高0.1mm）補(bǔ)強(qiáng)材料：路威2008芳綸纖維布樹(shù)脂：MBT飽和劑試驗(yàn)內(nèi)容：抗彎性能，位移測(cè)試目的：了解靜載和動(dòng)載疲勞性能,路威2008芳綸纖維加固效果測(cè)試,采用KEVLAR加固混凝土梁的彎曲變形試驗(yàn)結(jié)果,資料來(lái)源：英國(guó)Glamorgan大學(xué)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),五、芳綸纖維的施工部分,表面處理涂布底膠芳綸纖維布的粘貼外層圖布的后期工作質(zhì)量保證與工程驗(yàn)收安全管理,表面處理,表面灌縫處理,涂布底膠,芳綸纖維布的粘貼,粘貼芳綸布后,外層涂布的后期工作,表面涂裝后,外部涂裝,工具清單,路威2008芳綸纖維歷年的使用量,主要參考設(shè)計(jì)規(guī)范,ACICommittee440GuidefortheDesignandConstructionofExternallyBondedFRPSystemsforStrengtheningConcreteStructuresJapanSocietyofCivilEngineersRecommendationsforUpgradingofConcreteStructureswithUseofContinuousFiberSheetsJapanBuildingDisasterPreventionAssociationSeismicRetrofitDesignandConstructionGuidelinesforExistingReinforcedConcret