FRP网格拉伸性能及加固水下混凝土试验研究-论文.pdf

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1、10FRP网格拉伸性能及加固水下混凝土试验研究2014年7月FlIP网格拉伸性能及加固水下混凝土试验研究魏洋，纪军，张敏(1．南京林业大学土木工程学院，南京210037；2．北京特希达技术研发有限公司，北京210018)摘要：FRP网格以其轻质、耐腐蚀、加固效果显著，在土木工程领域具有很好的应用前景，但其传统的手糊制作工艺影响了制品的质量及性能的稳定性，限制了其工程应用。本文采用真空辅助成型工艺(VARI)，研究开发了实用的FRP网格制品的制备工艺，制作了玄武岩纤维和碳纤维为增强体的两种规格FRP网

2、格，并截取了相应的3种网格拉伸试件进行试验研究。试验结果表明，FRP网格制品的弹性模量较为稳定，极限强度与极限应变的离散性较大，随着FRP网格筋的纤维用量增加，纤维可能出现缺陷破坏的概率增大，其可获得的强度和应变能力下降，而弹性模量无显著变化；不同纤维增强体的FRP网格表现出不同的拉伸性能，玄武岩纤维网格筋的极限强度与弹性模量低于碳纤维网格筋，但极限应变要高于后者；FRP网格加固混凝土水下结构的技术效果得到了试验验证，加固试件的承载力及变形能力得到显著的提高。关键词：纤维；FRP；网格；拉伸性能；加

3、固中图分类号：TB332；TU378．3文献标识码：A文章编号：1003—0999(2014)07—0010—061引言也可用于普通梁的抗剪、抗弯加固5．J，效果及成纤维增强塑料(FRP)具有高强轻质、耐腐蚀等本优于FRP布加固。诸多优异特性，在土木工程结构加固与新建领域得FRP网格制品作为一种新型复合材料，目前缺到了广泛的研究与应用I2J。FRP网格(格栅)是将乏有效可靠的生产工艺。相关研究者对纤维网格织碳纤维、玻璃纤维等高性能连续纤维浸渍于树脂中，物的编织工艺进行了研究’埔J，但其网格织物不适固

4、化后形成的整体网格状制品。FRP网格由于其独用于土木工程结构领域的应用。FRP网格的制备仍特的形态与特性更具有特殊的应用优势。FRP网格停留于传统的手糊工艺(HandLay．up)·J，树脂难能够克服普通FRP布在水下结构加固时难以粘贴以浸渍均匀，产品质量难以保证。FRP网格的工艺均匀的难题，保证其在潮湿环境及水下结构中使水平直接影响其力学性能，本文利用真空辅助成型用时界面性能和加固效果。外包FRP网格能够提技术(VacuumAssistedResinInfusion，简称VARI)，高混凝土柱的轴

5、压承载力、延性和抗震性能，利用圆研发FRP网格制备工艺，并研究其拉伸力学性能及弧形的FRP网格加固混凝土圆柱，以及加固圆弧化加固混凝土水下结构的技术效果，以期更好地应用处理后的混凝土方柱是十分便利的，FRP网格可替于土木工程领域。代钢筋网格用于腐蚀环境下柱的加固。。FRP网格同时具有两个方向的增强效果，可以方便地应用2Flip网格的VARI制备工艺于混凝土板的增强加固，有效提高其混凝土板的承真空辅助成型工艺(VARI工艺)是在真空下利载能力，加固试件延性较好，破坏前有明显征兆。用树脂的流动、渗透实现

6、对纤维及其织物浸渍，利用FRP网格通过砂浆或树脂粘贴于砌体墙体侧面，可真空设备吸出纤维内部空气及多余树脂，并在真空以显著提高墙体的抗剪承载力，增强墙体的整体性，下固化成型的复合材料制造工艺。图1是利用VA—低周反复荷载试验表明了其对延性、耗能的明显提RI工艺制备FRP网格的技术原理图。相对于传统高12,133。FRP网格可弯成适宜形状，并易于保持，手工工艺，其制品质量高、性能稳定，树脂损耗小、分其用于加固修复隧道顶部混凝土结构老化、混凝土布均匀。脱落等病害具有很好的适用性1。当然，FRP网格收稿日期

7、：2013—10-22基金项目：交通部西部交i恿建项目(2011318816980)；国家自然科学基金(5121~262)；江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)作者简介：魏洋(1978-)，男，博士，副教授，国家一级注册结构工程师，主要从事复合材料及其在土木工程中的应用研究，wy78@．jfu．edu．1211o2014年第7期玻璃钢／复合材料13原因，FRP网格筋的纤维用量越多，纤维可能出现缺日ss皇∞日苫，s∞占∞陷破坏的概率越大，其引起d网I，、格∞占筋∞的极限强度降低。然而，由于弹性

8、模量反映网格筋在拉伸过程中发生单位变形的拉伸应力，不受纤维用量的影响。4束12k碳纤维网格筋极限荷载为4．76kN，平均极限强度为2652．4MPa，弹性模量为216．1GPa，极限应变为0．012，可以看出，碳纤维网格筋试件的强度和弹性模量高于玄武岩纤维网格筋，但极限应变低于后者。(a)Twobundles0f4000texbasMtfibem表12束4000rex玄武岩纤维网格筋试验结果Table1TestresultsofFRPg14dswithtwobundl