在水中加固系统中,大部分的复合材料结构呈现出脆性破坏的特点(直到失效前的载荷位移曲线依然为线性),但这只是结构在宏观尺度上的表现,若以此为依据,采用单纯的基于应力或应变的失效判据,并结合由单向板测得的材料基本强度来预测结构的整体失效,在某些尺度范围下则会产生与试验偏离较大的结果。在进行水中加固时,大部分的复合材料结构呈现出脆性破坏的特点(直到失效前的载荷位移曲线依然为线性),但这只是结构在宏观尺度上的表现,若以此为依据,采用单纯的基于应力或应变的失效判据,并结合由单向板测得的材料基本强度来预测结构的整体失效,在某些尺度范围下则会产生与试验偏离较大的结果。水中加固中的纤维的直径很小,一般在10μm以下。兰州水下加固
纤维增强复合材料是水下加固的一种材料,其优点:复合材料的比强度和比刚度较高。材料的强度除以密度称为比强度;材料的刚度除以密度称为比刚度。这两个参量是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量轻,而强度和刚度大。这是结构设计,特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求,而用在加固领域可以有效地修复结构隐患。复合材料的使用十分灵活,即可以通过选择合适的原材料和合理的铺层形式,使复合材料构件或复合材料结构满足使用要求。例如,在某种铺层形式下,材料在一方向受拉而伸长时,在垂直于受拉的方向上材料也伸长,这与常用材料的性能完全不同。在水下加固中同样可以满足大多数加固需求。六合水利隧洞水中加固系统整体施工方便,工期短(浸渍的复合材料固化只需要1-3小时)。
水中加固如按工艺特点来分,有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。手糊法的特点是用湿态树脂成型,设备简单,费用少,一次能糊10m以上的整体产品。玻璃纤维增强塑料是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。水中加固中的复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的材料复合在一起,组成另一种能满足人们要求的材料,即复合材料。单一种玻璃纤维,虽然强度很高,但纤维间是松散的,只能承受拉力,不能承受弯曲、剪切和压应力,还不易做成固定的几何形状,是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起,可以做成各种具有固定形状的坚硬制品,既能承受拉应力,又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。
纤维布搭配水中固化的环氧树脂所组成的复合纤维是水中加固的一种材料,其特点:强度高,密度小,厚度薄,基本不增加加固构件自重及截面尺寸。适用面广,普遍适用于建筑物桥梁隧道等各种结构类型、结构形状的加固修复和抗震加固及节点的结构加固。施工便捷,无需大型机具设备,没有湿作业,无需动火,无需现场固定设施,实施邦工占用场地少,施工工效高。高耐久性,由于不会生锈,非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。适用于各种结构类型,各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构。适用于港口工程和水利水电等工程中混凝土结构、砌体结构、木结构的补强和抗震加固,特别适合于曲面及节点等复杂形式的结构加固。基层混凝土的强度要求不低于C15。施工环境温度在5~35℃范围内,相对湿度不大于70%。在水中加固中,FRP复合材料可增加剪切和轴向强度。
在水中加固系统中,单向的纤维干织物可因为自身柔软,可以轻松缠绕在任何几何形状,并且几乎可以包裹在任何轮廓上。FRP复合材料可粘附在如板或梁的张力侧,以提供额外的抗拉强度,也可以包裹在钳子和横梁的网中以增加其剪切强度,或缠绕柱子,以增加其剪切和轴向强度。FRP复合材料也可以在工厂里预制,按不同的要求以不同的形状用于增强加固。这种预制成型的材料一般叫复合纤维板。可长期在环境恶劣的海水中,工作50年性能指标几乎无损失;固化后的复合纤维板表面光滑,阻止水生物的粘附滋生;固化后防水防腐,阻止混凝土和海水接触,抑制混凝土碳化。FRP由增强纤维和基体组成,一般用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂做基体。余杭排水管道加固
玻璃纤维布是水中加固的一种材料,其实施邦工占用场地很少。兰州水下加固
在水中加固中,海洋结构和近海结构的腐蚀问题一直比较突出,对于钢结构更是如此,因而采用抗腐蚀性能良好的FRP可以很好地解决该问题,具有很好的发展前景。在建的海洋钢筋混凝土结构,采用较厚的混凝土保护层(一般为150毫米左右,相当于陆地混凝土结构保护层的5倍以上)及防腐措施,其对内部钢筋防氯盐腐蚀也只有15年左右,这与长久或半长久性的海洋结构耐久要求相距甚远。采用FRP混凝土或FRP-混凝土组合结构就可以从根本上解决海洋工程中的钢筋(钢材)腐蚀问题,其重大意义不言而喻。FRP作为一种高性能材料以其轻质髙强、耐腐蚀、耐久性能好、施工便捷等性能特点,必将成为各类道路、桥梁、民用建筑结构的养护、检测和维修的必要补充材料,并得到普遍应用。兰州水下加固
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