芳玻韌布Aramid Fiber And Glass Fiber toughening cloth
一、概述
國產芳玻韌布是參照美國芳玻韌布的織法,採用相同的原料,即玻璃纖維(E- glass)與芳綸纖維(Kevlar防彈衣材料)編織的柔韌布,AGFW460(名義厚度0.18mm),AGF920(名義厚度0.36mm)與國產專用改性環氧樹脂現場粘合而成的厚1.0-1.3mm的抗震修復,加固補強用復合材料。面密度為460g/㎡,920g/m2兩種,抗拉強度為575Mpa,彈性模量為26.2Gpa、延伸率為2.2%。寬度在100-1400毫米內可以按要求分切,卷長一般為50米,100米,其他也可以按要求生產.
該產品為特種建材,主要用於建筑物結構,橋梁,隧道等抗震修復和加固補強,需要指出的是:目前國內一些單位將碳纖維布用於結構加固時,基本上以布的指標設計,一般未提實際工作時為復合材料的概念與有關力學性能。
芳玻韌布與碳纖維布相比
延伸率大於碳纖維,故設計拉力應變大於碳纖維
厚度大於碳纖維,彌補了彈性模量的不足
抗震性能優于碳纖維
玻璃纖維和芳纖維綸纖維均為絕緣體,且耐腐蝕,適用於有此類要求的工程項。
二、特點
表1芳玻韌布與某碳纖維布的材料性能對比
纖維材料 | 芳玻韌布 | 芳玻韌布 | 某碳纖維布 |
縱向纖維 | E-玻璃纖維絲 | E-玻璃纖維絲 | 碳纖維絲 |
橫向纖維 | 芳綸凱芙拉Kevlar | 芳綸凱芙拉Kevlar | 尼龍 |
布材重量 | 460g/㎡ | 920g/m2 | 200g/m2 |
名義厚度 | 1.0mm(復合材料) | 1.3mm(復合材料) | 0.111mm(布材) |
極限拉伸強度 | 575MPa(復合材料) | 575MPa(復合材料) | 3525MPa(布材) |
彈性模量 | 26GPa(復合材料) | 26GPa(復合材料) | 235Gpa(布材) |
1m寬度一層極限拉力 | 747.5KN | 747.5KN | 391.2KN |
1m寬度一層設計拉力(應變:0.01) | 339.8KN | 339.8KN | 261KN |
延伸率 | 2.2% | 2.2% | 1.5% |
導電性 | 絕緣、不導電 | 絕緣、不導電 | 導電、電磁屏蔽 |
—優越的性價比
由表1 可以看到,芳玻韌布復合纖維具有優越的性價比,具體表現為:
——抗力高
從表1顯而易見,同樣粘貼一層纖維材料,在相同的變形下, 芳玻韌布復合纖維提供的設計拉力是碳纖維布的1.3倍,極限拉力是碳纖維布的1.9倍.
——延性好
芳玻韌布復合材料的延伸率在2%--4%之間,比碳纖維的延伸率(1.4%--1.7%)大得多。芳玻韌布復合材料不僅延伸率大,且可抵抗側向衝擊。在某市通城河橋的加固中,用之包裹橋墩柱及橫梁,不僅提升了承載能力,而且三年來實踐証明保護了以前經常被過往船隻撞坏的部位。
——與混凝土變形協調性好
芳玻韌布復合材料的熱膨脹係數及彈性模量均與鋼觔混凝土接近,作為外貼材料與能在野外溫差變化較大的橋梁混凝土結構變形協調。實驗証明:芳玻韌布復合材料加固的受彎構件呈塑性破坏。
——不導電更耐久
芳玻韌布復合纖維為絕緣體,不會產生電化學腐蝕。耐高溫,抗低溫。其加速老化試驗結果顯示:在正常的環境下(無紫外線直射),其工作壽命至少50年。
——施工條件要求低
施工方便,對混凝土基層要求低,現場卷、捆、彎、壓芳玻韌布均不會損折纖維。施工過程中可以不影響橋上正常的交通運行。
——對粘貼樹脂要求較高(缺點)
由於芳玻韌布布料比起碳纖維布又厚又重,一般環氧樹脂無法對其滲透包覆,因此它需要流動性好不易流析,穿透力強且耐久性能卓越的特種樹脂。經過試驗,用普通的碳纖維膠粘劑無法使芳玻韌布正常工作,必須使用專用樹脂。
三、適用範圍
全球唯一通過考核指標極為苛刻的ICBO(International Conference of Building Officials)認証的結構加固兼防護用高強復合材料產品。兩年內,已在國內建筑、橋梁及水利工程中成功應用了一百五十余例。如:鐵路或公路橋梁的墩、台、柱;隧道襯砌;工業及民用建筑等各種混凝土結構。
四、施工程序
1使用材料的保管2準備工序3底表面處理4黏接劑塗布5粘貼芳綸布6外層塗布