芳纶纤维布力学性能
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芳纶纤维布力学性能
一、芳纶纤维布加固修复混凝土结构概述
芳纶纤维复合材料加固混凝土工法是指使用芳纶布配套树脂把芳纶布粘贴在混凝土结构表面与原有构件共同受力的加固方法。芳纶布与混凝土的粘结程度将直接影响加固效果。
芳纶布加固方法主要有三种基本方法，抗剪加固、延性加固和抗弯加固。抗剪加固和延性加固是将芳纶布沿与构件轴线垂直的方向粘贴在构件表面，与构件内的钢筋共同承担剪力，提高构件的抗剪能力和延性;抗弯加固，是将芳纶布沿与构件轴线平行的方向粘贴在构件表面，与构件内的钢筋共同承受拉力，提高整个构件的抗弯能力。
芳纶布加固主要材料为芳纶布及配套环氧树脂。
二、卡本芳纶纤维布加固优点
1、抗冲击性：芳纶纤维的弹性模量为110GPa，具有良好的延性，延伸率为2.0%。它的破坏形式为塑性破坏，相比之下碳纤维的破坏形式为脆性破坏。因此，芳纶材料广泛应用于航天航空领域、军事装备、防爆设施、桥梁墩柱加固等。
2、抗动载抗疲劳性能：碳纤维具有很高的抗拉强度，但由于它是一种脆性材料，只能承受长期的静荷载。而芳纶纤维对于抗动载抗疲劳性能要求比较高的领域有着独特的优势。同时，芳纶纤维的抗剪切性能是所有FRP材料中最强的，在进行抗剪加固时应考虑用芳纶纤维复合材料。
3、耐腐蚀性：芳纶复合材料具有良好的耐酸、耐强碱腐蚀性能，海水中氯离子对混凝土结构有很强的腐蚀性，可导致混凝土碳化钢筋锈蚀。所以，在一些海港码头工程的结构加固及防护工程中较为普遍采用芳纶纤维复合材料进行加固。
4、不导电性：非磁化性芳纶纤维是一种不导电的材料。因此，在对绝缘性要求很高的加固工程中芳纶纤维复合材料比较适和。
三、芳纶纤维布特点
1、外观均一整齐，无夹杂，无破洞。
2、无缺纬、脱纬，无断经现象。
3、纤维排列平直均匀，无歪斜、起皱现象。 4、高强度、高弹性模量。
四、卡本芳纶纤维布力学性能
1、芳纶纤维布安全性能指标
产品型号 单位重量
（g/㎡） 设计厚度
(mm) 抗拉强度
(MPa) 弹性模量
(GPa) 伸长率
(%) 保证强度
(KN/m)
CAS-280 280 0.193 ≥2000 ≥110 ≥2.2 405.3
CAS-415 415 0.286 ≥2000 ≥110 ≥2.2 600.6
CAS-623 623 0.430 ≥2000 ≥110 ≥2.2
903
CAS-830 830 0.572 ≥2000 ≥110 ≥2.2
1201.2
2、芳纶纤维布设计计算指标
性能项目 单向织物（布）
高强度Ⅰ级 高强度Ⅱ级
抗拉强度设计值ft(MPa) 重要构件 960 800
一般构件 1200 1000
弹性模量设计值Ef(MPa) 重要构件
1.1×105 0.8×105 一般构件
抗应变设计值εf 重要构件 0.008 0.008
一般构件 0.01 0.01
3、芳纶纤维布电学性能指标
项目 性能指标
体积电阻率（纤维体积含量48﹪）（Ω.cm） 5×1015
介电强度（纤维体积含量48﹪）（V/mm） 24.4
介电常数（纤维体积含量58﹪） 3.3
五、芳纶胶特点
1、符合适配性要求、相容性好;
2、粘结力强，浸透性好;
3、施工方便，不流淌，用量更省;
4、无毒环保，绿色产品，放心安全。
六、卡本芳纶胶安全性能指标
卡本芳纶纤维布浸渍胶项目 技术指标
胶 抗拉强度(MPa) ≥40
受拉弹性模量(MPa) ≥2500
伸长率(%) ≥1.5 体
性
能 抗弯强度(MPa) ≥50，且不得呈脆性(碎裂状)破坏
抗压强度(MPa) ≥70
粘
结
能
力 钢-钢拉伸抗剪强度(MPa) ≥14
钢-钢不均匀扯离强度(KN/m) ≥20
与混凝土正拉粘结强度(MPa) ≥2.5,且为混凝土内聚破坏
不挥发物含量（固体含量）(%) ≥99
湿热老化90d后拉剪强度降低率（%） ≤10
混合后密度 1.05-1.25g/cm3
常温（25℃）可操作时间 ≥40min
七、芳纶纤维布施工流程
施工工序
施工准备→混凝土构件表面处理→配制并涂刷底层树脂→找平→粘贴芳纶纤维布→表面防护
芳纶布系统施工工艺
(一)施工准备
拟定施工方案和施工计划，对所使用的芳纶纤维布、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。
(二)混凝土构件表面处理
1、用角磨机打磨混凝土表面,露出混凝土新的结构层。
2、用吹风机将混凝土表面浮尘吹掉。
(三)配制并涂刷底层树脂
1、严格按照配套树脂的主剂、固化剂所规定的比例2:1称量准确，装入容器，用搅拌器均匀搅拌。
2、一次调和量不应过多，以在可使用时间内用完为准，避免不必要的浪费。如一次未用完，应重新密封包装贮存。
3、将底层树脂均匀地涂抹于混凝土结构表面，在树脂表面干燥后进入下一步工序。
(四)找平
对构件表面凹陷部位用环氧腻子填平，修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时，要在气温-5℃以上，相对湿度小于85%的条件下施工。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整，转角处修补为半径不小于30mm圆弧。
(五)粘贴芳纶纤维布
1、粘贴芳纶纤维布之前，首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以下，相对湿度RH>85%时，如无有效措施不得施工。
2、按照设计要求用钢直尺与壁纸刀裁剪芳纶纤维布，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。
3、配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴构件，抹胶厚度1～3㎜，中间厚,边缘薄。
4、沿纤维方向多次滚压，挤出气泡，使浸渍树脂完全浸透芳纶布。
5、芳纶纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
(六)表面防护
按有关规范的规定处理，并保证防护材料与芳纶纤维布之间有可靠的粘结。
八、芳纶纤维布加固应用范围
1、混凝土梁、板和柱等建筑结构的抗剪、抗弯、延性和抗震加固补强;
2、地铁隧道、车站、电气铁路的隧道，电脑房等需要绝缘的建筑物;
3、交通、水利、核电和能源等基础设施的结构加固修复。
九、芳纶纤维布包装规格
芳纶纤维布
长度均为100±1.5m;
厚度为：0.193mm、0.286mm、0.430mm、0.572mm;
宽幅可按需要订制。
芳纶胶
芳纶配套胶30kg/组，其中主剂20kg/桶(A)，固化剂10kg/桶(B)。
重量配合比为A:B=2：1。
