芳綸布與碳纖維布的性能對比

發(fā)布日期：2019-08-17 作者：點(diǎn)擊：

由于外貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料( FＲP) 具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，近年來已逐漸用于加固技術(shù)中。在工程結(jié)構(gòu)中常用的 FＲP 材料主要有碳纖維 ( CFＲP ) 和芳綸纖維( AFＲP) 。那么碳纖維布與芳綸布加固效果有什么區(qū)別呢？下面小卡通過“鋼筋混凝土矩形截面梁試件的受彎性能試驗(yàn)”與大家分享。

材料實(shí)測性能

混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C25，3 個(gè)混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊的軸心抗壓強(qiáng)度平均值為 25. 10 MPa?？v筋 10 的屈服強(qiáng)度平均值為 357. 10 MPa，彈性模量為 210 GPa。加固纖維材料各性能參數(shù)見（表1），纖維布黏結(jié)膠各性能參數(shù)見（表2）。

表1 纖維材料性能參數(shù)

表2 纖維布黏結(jié)膠性能參數(shù)

纖維布黏結(jié)膠性能參數(shù)

試驗(yàn)方法

所有試件均為簡支，試驗(yàn)采用手動(dòng)千斤頂進(jìn)行分級(jí)加載，在三分點(diǎn)處進(jìn)行兩點(diǎn)對稱加載。在試件側(cè)面布置三排應(yīng)變引伸儀測點(diǎn)，試件上表面跨中布置 1 個(gè)應(yīng)變測點(diǎn)，跨中截面處的受力主筋中間位置各預(yù)埋 1 個(gè)應(yīng)變測點(diǎn)，試件底面跨中纖維材料表面布置 1 個(gè)應(yīng)變測點(diǎn)。百分表安放在試件上表面兩端支座位置豎直方向和梁底跨中位置處。加載裝置如（圖1）所示。

圖1 試件加載裝置

試驗(yàn)現(xiàn)象

1.承載力分析

由（表3）結(jié)果可見，加載初期( 荷載小于 10 kN) ，由于碳纖維布和芳綸布的作用，有效地限制了混凝土的變形，延遲了混凝土的開裂，開裂荷載有所提高，最大提高13% 。但碳纖維布和芳綸布在加載初期作用發(fā)揮不明顯，加固后試件的開裂荷載提高程度低于極限荷載提高程度。試驗(yàn)中所用加固材料分別為Ⅰ級(jí)碳纖維布、Ⅱ級(jí)碳纖維布和芳綸布。由于3種材料抗拉強(qiáng)度、彈性模量和伸長率的不同，導(dǎo)致了加固效果的差異。由（表3）可知，Ⅰ級(jí)碳纖維布加固試件的承載力提高程度較大，加固效果更優(yōu)。

表3 試件試驗(yàn)結(jié)果

2.撓度分析

由（表3）、（圖2）可知，芳綸布加固試件跨中撓度值大于碳纖維布加固試件的跨中撓度值，這是由于芳綸布本身具有較好的延性，增加了梁的極限變形能力。另外，在相同加固條件下，預(yù)裂加固試件比相同荷載下未預(yù)裂加固試件的跨中撓度發(fā)展要慢，這是因?yàn)轭A(yù)裂縫降低了試件的極限變形能力，最大撓度減小。

圖2荷載-撓度曲線

試驗(yàn)結(jié)果表明：

碳纖維布和芳綸布可明顯提高加固試件的承載力，延緩裂縫的發(fā)展，提高整體剛度; 同時(shí)碳纖維布的加固效果要優(yōu)于芳綸布; 預(yù)裂加固試件的承載力也有所提高，但其延性降低; 由于纖維材料承擔(dān)了一部分應(yīng)力，加固試件的鋼筋和混凝土應(yīng)變有所減小。

由上可知，碳纖維布加固效果優(yōu)于芳綸布加固效果，在碳布加固施工中如何才能保證碳布的加固效果呢？材料選取是重點(diǎn)，選擇卡本就是選擇了專業(yè)的技術(shù)保障與系統(tǒng)解決方案。

卡本碳纖維布采用德國進(jìn)口設(shè)備進(jìn)行碳纖維布編織，且對生產(chǎn)操作工在上崗之前進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，使其達(dá)到熟練操作才能進(jìn)行生產(chǎn)工作。并且具有自重輕，厚度小，加固后基本不增加增加基體厚度;良好的柔韌性，適用于梁、柱、板、管道和墻體等各種形狀的構(gòu)件;耐酸、堿、化學(xué)腐蝕，適用各種不同環(huán)境;施工便捷，周期短;無公害，符合綠色環(huán)保要求;貯存壽命長，質(zhì)量保證期長等特點(diǎn)。