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纖維層表面處理可提高CFRP和AFRP增強(qiáng)復(fù)合材料抗彎剛度

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-03-20  瀏覽次數(shù):21

      CFRP和AFRP分別為碳纖維增強(qiáng)塑料和芳綸增強(qiáng)塑料的簡(jiǎn)稱,它可以粘貼在水泥構(gòu)件的表面用于修復(fù)建筑構(gòu)件、并增強(qiáng)水泥建筑構(gòu)件的抗彎剛度和強(qiáng)度。  

      這種新技術(shù)的應(yīng)用,在神戶大地震后得到推廣,一些被震裂的高架結(jié)構(gòu),在采用CFRP或AFRP無紡布用粘合劑粘貼后,由于碳纖維和芳綸的強(qiáng)度和模量都比鋼材大幾倍,甚至十多倍,因此被FRP捆綁(或粘貼)后的建筑構(gòu)件,無異得到了修復(fù),從而不用將原來受損的構(gòu)件拆去重建,大大節(jié)約了工時(shí)、投資和材料。此后,特別是最近幾年,這種修復(fù)加固技術(shù)在我國(guó)也得到廣泛推廣。盡管由于我國(guó)碳纖維和芳綸纖維產(chǎn)量都很少,目前尚需進(jìn)口,但采用進(jìn)口纖維,在國(guó)內(nèi)織成無紡布,已在迅速推開,這一先進(jìn)技術(shù),已在國(guó)內(nèi)迅速得到采用。 

      浙江理工大學(xué)材料紡織學(xué)院和索奇先進(jìn)復(fù)合材料有限公司研究將碳纖維和芳綸布事先經(jīng)過表面處理,然后再用以加固建筑構(gòu)件,據(jù)稱可大幅度提高水泥砂漿構(gòu)件在粘貼后的效果。 

       他們對(duì)水泥砂漿構(gòu)件,作貼與不貼碳纖布和芳綸布抗彎剛度的試驗(yàn),證明:貼碳纖布和芳綸布后,復(fù)合構(gòu)件的抗彎剛度比貼前提高150%以上(即是貼前的250%以上)。這一效果是纖維層未作任何處理,直接用粘合劑將CFRP或AFRP貼于沙漿構(gòu)件表面得到的效果。

       此后他們用二種處理方法對(duì)纖維層表面進(jìn)行處理;一種是用濃硝酸,一種是用等離子處理。用濃硝酸處理的效果不大,用等離子處理則可以大幅度提高復(fù)合材料的抗彎剛度、(比未經(jīng)處理單純用粘合劑粘貼的),其提高幅度可達(dá)50%左右。這是由于經(jīng)等離子處理后;碳纖維層或芳綸纖維層表面糙度增加,表面粘結(jié)更為牢固。因此對(duì)提高其復(fù)合建筑構(gòu)件的抗彎剛度有利。浙江理工大學(xué)材料學(xué)院等單位的研究成果,受到了這一領(lǐng)域業(yè)者的重視。
 
 
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