鹽田結構加固補強常用指南「前景結構加固」

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芳綸碳纖維板

1、芳綸纖維板是以芳綸纖維為增強材料，以環氧樹脂為基體材料，并滲入適量輔助劑，經拉擠工藝和加熱固化處理形成的一種新型復合材料。芳綸纖維具有高強度、高模量、低延伸、電絕緣、抗震性好、可紡性、施工簡便等優良性能，可以提供板材所需要的高強度；用橡膠滾筒順纖維片材方向均勻平穩壓實，使樹脂從兩邊溢出，保證密實無空洞。環氧樹脂是一種改性的熱固性樹脂，可以提供板材較好的耐腐蝕性能。纖維加固方法已逐漸受到建筑工程結構界廣泛的關注。在國外芳綸纖維板已得到廣泛的應用，然而在我國尚處于起步階段，相關研究與資料更是少之又少。

2、基本性能

首先，由于芳綸纖維板結合了纖芳綸維的高強度與環氧樹脂，芳綸纖維板的力學物理性能體現在其具有優異的抗拉強度、彈性模量、抗蠕變、抗震性能。

芳綸碳纖維板抗拉強度比鋼筋大3-4倍左右，彈性模量卻略低于鋼板。由于采用不同配比、性能各異的樹脂又具有較高粘結強度，能有效傳遞芳綸纖維板與混凝土兩種材料間的應力，保證不產生界面的粘結剝離。

除此之外，芳綸纖維板優異的熱穩定性也是使其優于纖維加固方式的重要因素之一。芳綸纖維板耐熱性能穩定，不論是在204℃的超高溫情況下還是-196℃的超低溫情況下，芳綸纖維板都可以不分解不熔化，其用于建筑加固都能增強基體的耐腐蝕性，耐久性，延長建筑物的使用壽命，從而在一定意義上降低了工程的維護成本和保養費用。混凝土與碳纖維之間的環氧樹脂粘結層容易發生粘結破壞，粘貼CFRP片材的碳纖維加固有其限度，過量粘貼會導致界面無法傳遞足夠的剪應力而使得CFRP的強度無法得到充分利用，并且在構件承受較大荷載時容易出現粘結破壞。

芳綸碳纖維板加固原理

芳綸纖維板的加固方式主要是將芳綸纖維板使用粘鋼膠后沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在梁底受拉區，使芳綸纖維板與加固基體形成一個新的復合體，以提高芳綸纖維板與原有鋼筋混凝土結構共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。芳綸碳纖維板和混凝土梁通過粘結層傳遞剪應力和粘結正應力，以達到共同工作的目的。環氧樹脂是一種改性的熱固性樹脂，可以提供板材較好的耐腐蝕性能。然而在使用過程中，芳綸碳纖維板頂部往往會產生較大的錨固剪應力和剝離正應力，因此其常見的破壞模式主要有三種：

1、受壓區混凝土被壓壞相當于混凝土適筋梁破壞梁體所具有的良好延性

2、混凝土粘結面剪切破壞，即在芳綸纖維板端部應力下作用由于粘結層的剝離強度較低導致芳綸纖維板剝落

3、混凝土保護層剝落破壞，這是由于端部混凝土保護層被拉裂產生豎向裂縫，當裂縫延伸到縱向鋼筋后，又沿鋼筋產生水平向的剝離裂縫，使芳綸纖維板連同保護層發生剝離破壞。

基于光纖的智預應力碳纖維加固系統

1、性能簡述

光纖碳纖維板是指由碳纖維增強材料，環氧樹脂基體材料，在結構內部加入具有形狀記憶功能的驅動元件和測控軟硬件，并經一系列生產工藝制成的碳纖維板。

區別于普通的碳纖維板，光纖智能碳纖維板主要是能感知外部環境的變化和荷載作用，感知內部結構的疲勞性和腐蝕性，并通過智能軟件傳輸到電腦端，使工程人員可以實時監控到工程結構概況。

2、應用評價

針對重大工程和基礎設施的健康監測和診斷是一項貫穿整個工程生命的周期的技術，從工程施工、運營管理一直到拆除都需要進行監測。

光纖預應力碳纖維板加固系統除了具有普通碳纖維板的低密度、高強度、耐久性好、耐酸堿化學腐蝕性能強、抗壓抗剪強度大等優異性能，可廣泛適用于工業與民用建筑物的梁、板、柱、墻、天路公路強梁、隧道、煙囪、塔結構等設施的加固補強。預應力碳纖維板做補強混凝土結構時，對原混凝土結構擾動較小，相較于置換混凝土加固法、化學灌漿施工等加固方法，預應力碳纖維版施工工藝更為簡便且加固效果突出。相較于其他的加固方式，利用預應力談纖維板加固系統有顯而易見的優勢，并作為一種新興技術，已得到愈來愈多的青睞于肯定。二光纖預應力碳纖維板加固系統正好彌補了普通碳纖維板加固在結構中無法實時檢測的遺憾。相比普通碳纖維板的性能特點，光纖預應力碳纖維板肯定是更上一層樓。因此也已在橋梁、建筑物結構等工程中得到適用，并取得一致好評。而20世紀80年代以后修建的，其中已有不少橋梁暴露出缺陷，更有一些在遠沒有達到設計壽命時出現耐久性能嚴重退化的現象，影響其承載能力和使用壽命。