纤维增强复合材料加固混凝土结构技术的研究
来源:平地起直聘
2022-12-21
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  加固英才网表示混凝土是一种用水泥、砂、石子和水按一定比例混合制成的建筑材料,其中,砂、石子通常被称为骨料。混凝土的强度取决于水泥、骨料和水的比例以及骨料的类型。


  混凝土结构在土木工程中被广泛采用。然而,混凝土是一种脆性材料,在服役过程中,由于长期暴露在侵蚀性环境下而产生钢筋的锈蚀、混凝土的劣化等现象,使混凝土结构性能降低,需要对其进行加固。


  对混凝土结构进行加固的传统方法主要有增大截面法、外包钢加固法、预应力加固法、粘钢加固法、裂缝修补法、喷射混凝土加固法等。20世纪末兴起了一种新的加固技术纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土结构技术,与传统的混凝土结构加固方法相比,FRP加固技术具有以下优点:高强、轻质、耐腐蚀、可设计性强、施工方便,被广泛应用于梁、柱、桥面板、路面、楼板、墙、拱、烟囱及隧道等混凝土结构的加固中。

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  纤维增强复合材料(FRP,FiberReinforced Plastic/Polymer)是一种以树脂为基体材料,以纤维为增强材料,并掺加辅助剂,经过一定工艺复合形成的材料。


  纤维增强复合材料(FRP)加固混凝土结构技术是将纤维增强复合材料固定在混凝土结构表面,形成复合材料体,通过纤维增强复合材料与混凝土结构的协同作用,达到对原结构补强加固和改善结构受力性能的目的。


  常用的FRP 材料包括碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料、芳纶纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料等。


  FRP产品的主要形式有片材(板材和布材)、型材(矩形、工字形、蜂窝型、格栅型、层压型)、筋材(圆筋、方筋、变形筋、预应力张拉用的绞线和筋束)等。


  纤维增强复合材料加固混凝土结构技术的技术分支主要有:纤维增强混凝土构件的结构、纤维增强复合材料及其制备方法、纤维增强混凝土加固工艺或加固装置、加固效果测试装置或方法。


  东南大学2003年提出了一种用于土木工程加固混凝土结构的片材(CN1456769A),该材料以树脂充当连续相,纤维单向排布在树脂中间,二者结合为一体,加工方法为预先对纤维施加预应力,使纤维充分发挥其增强作用,然后采用模压成型的方法将树脂溶入到纤维之间,形成连续纤维增强热塑性树脂基复合材料片材。


  同济大学2005年提出了一种纤维增强复合材料与基体粘结性能新型试验装置(CN2840010Y),用于对纤维增强复合材料与基体的粘结性能进行试验、测试,这种装置可以实现自然对中加载。


  加固英才网觉得目前,国内关于纤维增强复合材料加固混凝土结构技术的研究多集中在纤维增强混凝土加固装置和加固工艺上,随着该技术的应用愈加广泛,对与之相对应的加固效果测试装置和方法的研究也将更加深入,专利申请量无疑也将随之增加。尤其是能够即时反馈被加固混凝土结构应力应变状态的智能检测结构和方法的研究和开发必将广泛开展,相关申请也将随之增多,需要随时关注最新的研究动态。


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