纤维增强复合材料是水中加固的一种材料。纤维增强复合材料(FiberReinforcedPolymer/Plastic,简称FRP),现有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等。FRP复合材料是由纤维材料与基体材料(树脂)按一定的比例混合后形成的高性能型材料。质轻而硬,不导电,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。FRP复合材料是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。其中GFRP根据所使用的树脂品种不同,有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢等种类。FRP的生产方法基本上分两大类,即湿法接触型和干法加压成型。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。FRP加固系统适用于水中桥墩。高新纤维增强树脂基复合材料
水中加固在施工时,其中的复合纤维柔韧,可随意弯曲缠绕,可在多样化的结构表面粘贴,固化后变为硬板状材料,其抗拉强度超过钢板;专门环氧树脂不只可带水固化,还与钢筋混凝土或钢结构具有较强的渗透结合能力,已达到共同工作、变形协调的效果;水中加固系统适合海洋平台、跨海大桥、港口、码头;水中电线杆、水中风力发电机基底;大口径输水、输油、输气压力管道、排水管道;蓄水池、明渠、渡槽;水利隧洞、水电站水闸、坝体;河流,湖畔岸边等于水密切接触的结构及桥墩的结构修复加固及防护。其施工工艺不需要围堰、抽水,全程可由专项技术潜水作业人员黏贴并直接在多种水生环境下直接固化成髙强度的复合纤维板。北京复合材料增强纤维一层玻璃纤维芳纶布抗拉强度相当于3mm厚钢板延性好。
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。
在进行水中加固时,取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、杂质)和称重衡器要按配合比混合,并用搅拌器搅拌5分钟左右至A、B组份混合均匀为止。搅拌时尽量沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡。每次配胶量不宜过多,现配现用。胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好的钢板表面上(或混凝土表面),胶断面宜略成三角形,中间厚3毫米左右,边缘厚1毫米左右,然后将钢板粘贴在构件上,用准备好的固定加压系统固定,并适当拧紧螺栓加压,以胶液刚从钢板边挤出为度。粘贴后,钢板涂水下防锈漆3道。水中加固打孔要按照设计图纸要求的尺寸钻孔;清孔时,两吹一刷,打好孔后用高压水鎗吹掉孔内泥灰,再用专门毛刷刷掉孔壁表面松动的混凝土,然后用高压水鎗清孔干净,保持待用。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。
水中加固在原反拱底板上(老混凝土表面凿毛)浇筑20厘米厚C20水下不分散混凝土,为了克服新老混凝士结合强度低这一薄弱环节,内配φ12@150钢筋网,并用锚固钢筋把新老混凝士连成整体,以提高反拱底板整体受力性能。反拱底板补强加固示意文献表明,水下混凝土表面强度损失较大,质量不易控制。特别是浇筑厚度只20厘米的水下薄层不分散混凝土,目前尚无资料记载。为了提高浇筑水下薄层不分散混凝土的质量,适当提高混凝土的设计标号,并采取加盖模板和泵送挤压两条工艺措施,以保证混凝土浇筑的连续性和减少混凝土与水的接触界面,从而确保浇筑水下薄层不分散混凝土的强度。在水中加固中,FRP复合材料是其基础结构中的一部分。南昌港口防腐
玻璃纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固。高新纤维增强树脂基复合材料
水中加固系统可以满足蓄水池、明渠、渡槽以下的水中加固防腐需求。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);施工时不需要围堰抽水,大多数情况下不需要停水(除非水流时速超过水下施工安全限速);同时给原结构增加的厚度有限,一层固化后的FRP复合纤维板只有1.3毫米厚,所以不会带来输水量的流逝;表面光滑,抗冲磨;防水防腐,阻止混凝土碳化;无毒无害,适用饮用水;可以现场按实际需求任意裁剪纤维布,并定点水中加固。水中加固系统中的复合材料是由髙强度的连续纤维(如玻璃丝、碳丝)与聚合物基体组合而成。高新纤维增强树脂基复合材料
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