芳綸纖維在混凝土結(jié)構(gòu)補強加固中的應(yīng)用

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眾所周知，混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當今建筑行業(yè)中的主要結(jié)構(gòu)形式。無論在水利工程、工業(yè)與民用建筑工程、道路橋涵、海港碼頭等工程項目中，都離不開混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。經(jīng)過幾十年的基本建設(shè)后，我國已有建筑物的維修、改造和加固成為亟須解決的問題之一。

我國大多數(shù)混凝土結(jié)構(gòu)物，隨著使用期的增長，運行條件的變動，自然環(huán)境的影響以及原有設(shè)計和施工中存在的問題，導(dǎo)致工程功能衰竭或喪失，影響工程的經(jīng)濟、社會效益。對于這些出現(xiàn)問題的結(jié)構(gòu)，實際情況并不允許將其全部推倒重建，而只能采取適當?shù)募夹g(shù)措施，進行補強加固與處理，使這些結(jié)構(gòu)仍能滿足人們對建筑物安全性、適用性和耐久性的要求，繼續(xù)為社會服務(wù)。

目前，我國對混凝土結(jié)構(gòu)物的維修加固方法，較多采用一些常規(guī)的加固方法，如體外預(yù)應(yīng)力加固法、增大截面加固法、粘貼鋼板加固法等。這些傳統(tǒng)的加固方法存在耐腐蝕性差、構(gòu)件自重較大、對原結(jié)構(gòu)影響大及施工難度大等缺點。為此，需要新材料、新工藝用于補強加固工程。近幾年來，隨著新材料的開發(fā)和利用，芳綸纖維等聚合物纖維材料開始應(yīng)用于結(jié)構(gòu)補強加固領(lǐng)域。

芳綸纖維補強加固技術(shù)是用樹脂類黏結(jié)材料將芳綸纖維布粘接于混凝土構(gòu)件表面，借助芳綸纖維良好的抗拉強度來增強構(gòu)件承載能力及剛度，從而使結(jié)構(gòu)及構(gòu)件得到加固補強。該技術(shù)通常以混凝土橋面板、墩、梁、柱、煙囪以及隧道內(nèi)襯為對象進行構(gòu)件的抗彎補強、抗剪補強，防止混凝土開裂、剝落等。

芳綸纖維補強加固方法所用的樹脂材料包括基底樹脂、整平樹脂和浸漬樹脂。基底樹脂涂布在結(jié)構(gòu)體表面，確保混凝土與纖維布及浸漬樹脂之間有高度的黏結(jié)力。整平樹脂是用于修補底表處理時未能修復(fù)的混凝土表面氣孔等。浸漬樹脂的作用是將纖維布浸透，與基底樹脂粘結(jié)，同時使纖維布硬化?；讟渲徒n樹脂同為常溫硬化型,可根據(jù)施工條件來選擇最佳種類。

芳綸纖維作為一種加固材料，與普通混凝土的線膨脹系數(shù)相近，這就保證了不會由于溫度變化而引起兩者之間的粘接破壞。對混凝土表面進行適當?shù)奶幚硪院笤僬迟N芳綸纖維，可以保證兩者之間有良好的黏結(jié)力。芳綸纖維加固技術(shù)除了具有良好的材料性能和廣泛的適用范圍外，與傳統(tǒng)的加固技術(shù)相比，還具有以下優(yōu)點：材料的搬運安置無需重型機械。即使材料運輸通道受限或場地條件惡劣，在狹小作業(yè)空間內(nèi)也可施工。作業(yè)工種少。施工作業(yè)不必多工種，無需專業(yè)技術(shù)人員，只需少數(shù)人，可以高效施工。與形狀變化混凝土結(jié)構(gòu)的黏和性好，對有曲線、斷面變化的復(fù)雜形狀的建筑物的補強容易進行，比較適合形狀和斷面不規(guī)則的結(jié)構(gòu)補強。完工后結(jié)構(gòu)增加荷載少，加固后不會對補強建筑或基礎(chǔ)產(chǎn)生附加荷載。補強后斷面形狀幾乎不變，可以最大限度地利用空間，滿足限界要求。絕緣性好，消除了有電引起的安全隱患，對鄰近電磁波不會產(chǎn)生干擾。物理性能穩(wěn)定，耐腐蝕性好，對加固構(gòu)件不需進行特別防護處理，容易維護管理。另外，芳綸纖維片材成品為卷材，可以根據(jù)需要任意裁剪，也可以用于特種結(jié)構(gòu)中環(huán)狀構(gòu)件、殼體、球體、拱等多種結(jié)構(gòu)形狀及曲面的加固。

芳綸纖維技術(shù)以其強度高、重量輕、耐腐蝕、施工便捷等優(yōu)良特性受到工程界的普遍關(guān)注，是極具發(fā)展?jié)摿Φ氖┕し椒?，日本已逐步將其用于實際工程中，并且取得了顯著的經(jīng)濟效益。

在我國，芳綸纖維技術(shù)還未受到人們的廣泛關(guān)注，同時由于該項技術(shù)涉及到鋼筋混凝土強度理論，芳綸纖維物理力學性能與組合結(jié)構(gòu)的力學特性及抗震性能這3個學科領(lǐng)域，故對其加固機理，抗震性能方面還有待進一步研究。但隨著芳綸纖維材料的國產(chǎn)化及其價格的降低，芳綸纖維補強加固技術(shù)必將在我國的混凝土結(jié)構(gòu)補強加固工程中發(fā)揮重要的作用。

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