聚能芳纶纤维复合材料维修加固补强技术是指;将芳纶纤维布浸透树脂粘贴、缠绕在维修补强的构件表面,与构件共同受力,达到或超过原有构建的承载能力。聚能芳纶布加固维修补强主要解决几种力学缺陷:抗剪加固、延性加固和抗弯加固。抗剪加固和延性加固,是将芳纶纤维布沿与构件轴线垂直的方向粘贴在构件表面,与构件内本体共同承担剪力和应力,提高构件承载能力,起到加固补强的作用。抗弯加固,将芳纶纤维布沿与构件轴线平行的方向粘贴在构件表面,与构件共同承担拉力,提高整个构件的抗弯能力。在曲面补强方面尤为重要。
一、芳纶布加固主要材料为芳纶布及配套环氧树脂。
1、不导电:电力、燃气管道、地铁、隧道、及工业厂房等,对绝缘性要求高的场所维修补强,聚能芳纶纤维布有比碳纤维布还强的优势。
2 、耐腐蚀性好:在FRP复合材料中,聚能芳纶纤维布在耐酸、碱、盐以及湿热环境中性能比较优越。
3、抗冲击性:芳纶纤维的弹模是110Gpa,延伸率为2.0%,在对冲击性、动载要求严格的结构中,如:增减压差大的管道、桥墩等工程中。
4、抗动载、疲劳性能好:碳纤维虽然抗拉强度非常高,但由于它是一种脆性材料,只能承受长期的静荷载,如果长期承受动载,强度就会有大量损失。芳纶纤维韧性很好,相应的抗疲劳能力非常好。
5、抗剪切能力:芳纶纤维的抗剪切能力是所有高性能FRP材料中较强的(碳纤维、s玻璃纤维、高分子量聚乙烯纤维)。
6、高保证强度。芳纶布厚度比碳纤维布厚,强度比较高,保证强度可高达1144KN/m,且芳纶布材料系数低,一般取值为1.2,其有效保证强度达953 KN/m 。
7 、施工方便:施工不需要特殊设备,施工周期短,芳纶是一种有机材料,与树脂的浸润性很好。一般环氧及改性环氧均可搭配使用。
二、聚能芳纶纤维布应用范围
1、桥梁、建筑梁、柱等结构的抗剪、抗弯、延性和抗震加固补强;
2、地铁隧道、车站、电气铁路的隧道,电脑房等需要绝缘的建筑物;
3、油气储运、炼油、化工、发电等领域的维修加固。
三、聚能芳纶纤维布物理特性
1、外观均一整齐,表面干净,不夹杂杂物,无灰尘和其他污染;
2、无缺纬、脱纬,无断经现象,无破洞;
3、纤维排列平直均匀,无歪斜、起皱现象;
4、高强度、高弹性模量。
四、芳纶布力学性能指标
产品型号 |
单位重量 (g/m2) |
设计厚度 (mm) |
抗拉强度 (MPa) |
弹性模量 (GPa) |
伸长率 (%) |
保证强度 (KN/m) |
JNAFS-280 |
280 |
0.193 |
>2000 |
>110 |
>2.0 |
386 |
JNAFS-415 |
415 |
0.286 |
>2000 |
>110 |
>2.0 |
572 |
JNAFS-623 |
623 |
0.430 |
>2000 |
>110 |
>2.0 |
860 |
JNAFS-830 |
830 |
0.572 |
>2000 |
>110 |
>2.0 |
1144 |
五、聚能芳纶纤维布及配套树脂
聚能伟业生产的芳纶纤维布及配套改性环氧树脂,渗透性好、粘结性高、与聚能伟业芳纶纤维布适配性强,优化施工及比列时间,使复合材料体系达到性能。
聚能改性环氧树脂技术标准
聚能浸渍胶项目 |
技术指标 |
|
胶 体 性 能 |
抗拉强度(MPa) |
≥40 |
受拉弹性模量(MPa) |
≥2500 |
|
伸长率(%) |
≥1.5 |
|
抗弯强度(MPa) |
≥50 |
|
抗压强度(MPa) |
且不得呈脆性(碎裂状)破坏 |
|
粘 结 能 力 |
钢-钢拉伸抗剪强度(MPa) |
≥14 |
钢-钢不均匀扯离强度(KN/m) |
≥20 |
|
与混凝土正拉粘结强度(MPa) |
≥2.5,且为混凝土内聚破坏 |
|
不挥发物含量(固体含量),% |
≥99 |
|
湿热老化90d后拉剪强度降低率(Mpa) |
不大于10 |
|
重量配比(推荐配比) |
3:1 |
|
混合后密度 |
1.05-1.25g/cm3 |
|
常温(25℃)可操作时间 |
≥40min |
六、聚能芳纶纤维布设计计算指标保证强度
材料 |
抗拉强度 (Mpa) |
材料 系数 |
设计计算 指标(Mpa) |
理论厚度 (mm) |
设计保证强度(KN/m) |
280g芳纶布 |
2000 |
1.2 |
1667 |
0.193 |
321.73 |
415g芳纶布 |
2000 |
1.2 |
1667 |
0.286 |
476.76 |
七、聚能芳纶纤维维修补施工过程
聚能芳纶布维修补强加固施工流程,施工单位应有相关的专业技术和施工资质。施工必须遵循下列工序进行。
1、施工准备
2、构建表面处理
3、修补找平
4、涂刷底层树脂
5、粘贴芳纶纤维布
6、表面防护
八、聚能芳纶纤维布施工工艺
1、施工准备
拟定施工方案和施工计划,应对所使用的芳纶布、配套树脂、机具等作好施工前的准备工作。
2、表面处理
清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等,用修补剂将表面修复平整。
3、配制并涂刷底层树脂
按工艺规定配制底胶,并在规定时间内涂刷在构建表面。表面触指干后进行下一步工序施工。
4、粘贴芳纶布;按设计要求裁剪芳纶布;浸渍树脂后粘贴构件构建表面;沿纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透芳纶布;
5、表面防护
按有关规范的规定处理,并保证防护材料与芳纶布之间有可靠的粘结。
芳纶纤维是综合性能优异,性价比理想的有机耐高温纤维,具有广阔的应用前景
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