华北自然环境条件下浸渍树脂耐久性能对碳纤维片材耐久性影响的试验

碳纤维片材加固混凝土结构广泛应用于土木工程。仅就碳纤维本身而言,其性能受环境影响较小,作为FRP复合材料,其耐久性能还要受到树脂性能的影响。对目前土木工程加固常用的两种碳纤维片材及树脂耐久性进行了对比性试验研究。2年来已进行了16组共80个试件的试验。考察在华北地区自然环境条件下老化对其抗拉强度、伸长率和弹性模量等的影响。试验结果表明,浸渍树脂抗拉强度与碳纤维片材抗拉强度有一定关系,而伸长率和弹性模量的变化受树脂耐久性能的影响不明显。     

拉挤工艺成型连续纤维增强热塑性FRP的性能研究

选择国产高性能热塑性工程树脂和高强芳纶纤维、碳纤维以及混杂纤维,采用连续在线熔融浸渍技术和连续拉挤成型工艺,确定出合理的工艺参数,调整最佳的树脂基体配方以及最佳的纤维与树脂配比,分别制备了热塑性树脂基CFRP、AFRP、HFRP片材试件,并对其进行相关力学性能、耐水性试验研究。通过扫描电镜对片材试件断口面进行了分析,得出热塑性复合片材达到现有加固材料指标,具有较好的耐水性,SEM照片表明树脂与纤维浸渍良好。     

热塑性树脂基FRP片材成型、力学性能及其混凝土粘结性的试验研究

选择国产高性能热塑性工程树脂和高强芳纶纤维、碳纤维以及混杂纤维,采用连续在线熔融浸渍技术和连续拉挤成型工艺,分别制备了热塑性树脂基CFRP、AFRP、HFRP片材试件。并对其进行相关力学性能分析,得出热塑性复合片材达到现有加固材料指标。FRP片材与混凝土的粘结强度远大于技术规定中的2.5MPa。FRP片材在高湿度的环境下,与混凝土的粘结强度并没有明显的下降,FRP粘结性能的湿稳定性非常良好,具有较好的耐水性。SEM照片表明树脂与纤维浸渍良好,通过扫描电镜对片材试件断口面进行了分析。     

波形齿夹具锚锚固碳纤维布加固混凝土梁试验研究

在碳纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯试验中,首次采用波形齿夹具锚对碳纤维布进行锚固。研究证实这种端部锚固方法能够阻止片材由于弯剪斜裂缝引起的剥离向端部发展,将片材的剥离限制在局部区域内;在加载的中后期,锚具承担了碳纤维布中大部分拉力,防止了片材与混凝土之间粘结树脂过大的剪切变形,有效地防止了片材的剥离破坏;采用波形齿夹具锚对碳纤维布进行锚固,对提高片材的利用率具有非常显著的作用,特别是当碳纤维布层数较多、厚度较大时。     

玄武岩纤维片材在盐雾侵蚀条件下的耐久性试验研究

FRP作为一种复合材料,浸渍树脂是其重要的组成部分,因此,纤维布和树脂的耐久性对FRP材料的抗老化性能有直接的影响。通过将2组树脂试件和玄武岩纤维试件分别置于自然条件和盐雾侵蚀条件下经过60d的老化后进行的试验发现:树脂的极限抗拉强度降低,伸长率下降;玄武岩纤维片材的强度没有改变,弹性模量没有变化,伸长率也没有受到影响。     

碳纤维片材加固技术在建筑工程的应用

碳纤维片材加固技术是利用树脂粘结剂将碳纤维片材贴到结构或建筑物表面,形成复合材料体,通过二者协同作用来提高结构和构件的承载力和延性的一种加固技术方法。《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS146-2003)是我国第一个纤维增强材料加固修复混凝土结构技术领域的技术标准,对碳纤维加固设计、施工技术和质量验收做了明确的规定。     

纤维复合材料自锁式锚固体系力学性能试验研究

纤维复合材料自锁式锚固体系由锚头、螺栓和高强纤维布组成,其中的高强纤维布采用的是未刷胶的纤维复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)片材.针对4组未刷胶碳纤维布(carbonfiber reinforced polymer,CFRP)试件进行了轴向拉伸试验,考虑了断裂形式、极限荷载和弹性模量等影响因素,结果表明:与刷胶后的碳纤维布相比,未刷胶碳纤维布的破坏应力降低约50%,弹性模量降低13%,其力学性能有所下降;对7组经过了850h大气环境暴露、不同预应力作用下的自锁式锚具试件进行了破坏性试验,结果表明:锚头形式对碳纤维布断裂形式影响最大,方端锚头为剪切破坏,圆端锚头为受拉破坏.力学推导结果表明,碳纤维布抗拉强度约为其抗剪强度的20倍,剪切破坏随着混凝土墩柱直径的增长而延缓发生.     

海水干湿交变环境下玄武岩纤维布耐久性能

对2种不同树脂浸渍玄武岩纤维布的90个试件,分别在3.5倍浓度和5倍浓度的人工海水干湿交变环境下进行老化试验。结果表明:第1种玄武岩纤维布在3.5倍浓度海水中老化330d,拉伸强度和伸长率分别下降8.36%和28.74%,弹性模量提高了1.68%;在5倍浓度海水中老化330d,拉伸强度和伸长率分别下降12.77%和26.30%,弹性模量提高了3.24%;第2种玄武岩纤维布在3.5倍浓度海水中老化330d,拉伸强度和伸长率分别下降9.50%和18.44%,弹性模量提高0.43%,在5倍浓度海水中老化330d,拉伸强度、伸长率和弹性模量分别下降8.53%,20.88%,0.43%。结果表明:玄武岩纤维布具有较好的抗海水腐蚀性能。最后,与碳纤维增强复合材料(CFRP)、芳纶增强复合材料(AFRP),玻璃纤维增强复合材料(GFRP)等其他纤维片材进行了老化性能的对比,发现BFRP具有较好的抗老化性能。     

碳纤维片材与构件结合成复合材料体

碳纤维片材加固技术是利用树脂粘结剂将碳纤维片材贴到结构或构件表面,形成复合材料体,通过二者协同作用来提高结构或构件的承载力和延性的一种加固技术方法。是一种适用、经济、新型的结构加固法。     

浅谈碳纤维质材料在结构加固中的作用

介绍了碳纤维的特点,分析了碳纤维布及配套树脂类粘结材料的性能,探讨了碳纤维片材在加固工程中的应用范围,并对碳纤维片材加固工程实例进行了说明,以推广碳纤维在钢筋混凝土加固工程中的应用.