Εφαρμογή του υφάσματος ινών στην ενίσχυση οικοδόμησης

Ως νέος τύπος δομικού υλικού εφαρμοσμένης μηχανικής, το ύφασμα ινών aramide έχει αποδειχθεί ότι είναι μια αποτελεσματική μέθοδος από έναν μεγάλο αριθμό εγχώριων και ξένων προγραμμάτων στον τομέα της δομικής ενίσχυσης. Το σύνθετο υλικό ινών aramide έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: υψηλή εκτατή δύναμη, μικρή ειδική βαρύτητα (περίπου 25% του φραγμού χάλυβα), καλή αντίσταση διάβρωσης, υψηλό ελαστικό συντελεστή, καλή αντιμαγνητική απόδοση, υψηλή δύναμη διάτμησης και δύναμη εξώθησης. Εξαιρετική απόδοση.

Η ίνα αραμίδης είναι ένα είδος εξ ολοκλήρου αρωματικής ίνας πολυαμιδίου, η μοριακή δομή της είναι πολυμερές τερεφθαλαμιδίου π-φαινυλενίου, το οποίο περιέχει τόσο την αλειφατική κύρια αλυσίδα όσο και την αρωματική κύρια αλυσίδα, έτσι η μοριακή δομή είναι σταθερή και ελαφριά. Έχει πολλές εξαιρετικές ιδιότητες όπως υψηλή αντοχή, αντίσταση διάβρωσης, αντίσταση κούρασης, αντίσταση αντίκτυπου, κ.λπ., και είναι επίσης ένα μη αγώγιμο υλικό. Το ύφασμα που υφαίνεται με τις ίνες αραμιδίου είναι ένα είδος φύλλου που σχηματίζεται από τις ίνες αραμιδίου που τακτοποιούνται σε μια κατεύθυνση ή δύο κατευθύνσεις. Μαλακό, είναι ένα ελαφρύ υψηλής αντοχής, υψηλής ελαστικότητας, αντιδιαβρωτικό, μη αγώγιμο υλικό, ειδικά το ύφασμα αραμίδης έχει την καλύτερη αντίσταση κόπωσης, την αντίσταση αντίκτυπου και την τοπική αντίσταση φορτίων μεταξύ όλων των σύνθετων υλικών.

Επί του παρόντος, τα κοινά σύνθετα υλικά περιλαμβάνουν ίνες άνθρακα (CFRP), ίνες αραμίδη (AFRP) και ίνες γυαλιού (GFRP). Αυτή τη στιγμή, η συνήθως χρησιμοποιημένη ενίσχυση υφάσματος ινών είναι κυρίως ίνα αραμίδης και ίνα άνθρακα. Επειδή η εκτατή δύναμη και ο ελαστικός συντελεστής της ίνας γυαλιού είναι σχετικά χαμηλοί, και η υφή είναι σχετικά εύθραυστη, θεωρείται γενικά ότι δεν είναι κατάλληλο για χρήση σε συγκεκριμένα προγράμματα ενίσχυσης δομών μόνο. Λόγω της καλής ανθεκτικότητας και της υψηλής επιμήκυνσης των ινών αραμίδης, η μορφή αποτυχίας στην τελική κατάσταση είναι πλαστική αποτυχία, δηλαδή, ένα μεγάλο ποσό ενέργειας απορροφάται από τη δική της παραμόρφωση, η οποία είναι ιδιαίτερα σημαντική για την σεισμική ενίσχυση. Η ίνα αραμίδης έχει καλή ανθεκτικότητα και μπορεί να γίνει σε διάφορες μορφές υφάσματος, πιάτων, πλευρών, καλωδίων και πλέγματος, έτσι η ίνα αραμίδης έχει ένα ευρύτερο πεδίο εφαρμογής από την ίνα άνθρακα. Επιπλέον, η ίνα αραμίδης είναι επίσης ένα μη αγώγιμο υλικό. Στα περιβάλλοντα με τις υψηλές απαιτήσεις για τη μόνωση και τις αντι-μαγνητικές ιδιότητες, η ίνα αραμίδης έχει προφανή πλεονεκτήματα έναντι της ίνας άνθρακα ως δομικό υλικό. Η κατασκευή της ίνας αραμίδης είναι πολύ κατάλληλη, και έχει πολύ καλή υγριμότητα με την ίδια οργανική ρητίνη εμποτισμού. Λόγω της καλής αντοχής και της γραμμής επέκτασης της ίνας αραμίδης κάτω από την υψηλή κατάσταση πίεσης, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη δυναμική αντίσταση φορτίων και την αντίσταση αντίκτυπου της δομής. Με αυτή την έννοια, ο τομέας εφαρμογής της ίνας άνθρακα δεν είναι τόσο καλός όσο αυτός των σύνθετων υλικών ινών αραμίδης. Έχει μεγάλη εμβέλεια. Προτείνεται ότι στη διαδικασία σχεδιασμού, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στα χαρακτηριστικά του υλικού, και το καλύτερο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί με την εφαρμογή του κατάλληλου υλικού στο κατάλληλο μέρος.

Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της ίνας αραμίδης;

1. Αντίσταση αντίκτυπου: Ο ελαστικός συντελεστής της ίνας αραμίδης είναι 125και έχει την καλή ολκιμότητα (ποσοστό επιμήκυνσης 2.4%). Η ίνα αραμίδης απορροφά πολλή ενέργεια μέσω της παραμόρφωσης πρώτα, και η μορφή αποτυχίας της είναι πλαστική αποτυχία. Αντίθετα, ο τρόπος αποτυχίας της ίνας άνθρακα είναι εύθραυστη αποτυχία. Ως εκ τούτου, οι ίνες αραμίδης χρησιμοποιούνται ευρέως στο αεροδιάστημα, το στρατιωτικό εξοπλισμό, τις εγκαταστάσεις προστασίας από εκρήξεις, την ενίσχυση αποβάθρων γεφυρών, κ.λπ.

2.Αντιδυναμικό φορτίο και απόδοση αντι-κόπωσης: η ίνα άνθρακα έχει υψηλή εκτατή δύναμη, αλλά η μορφή ζημίας της ίνας άνθρακα είναι εύθραυστη αποτυχία, η οποία μπορεί μόνο να αντισταθεί τη μακροπρόθεσμη στατική απόδοση φορτίων. Η ίνα έχει μοναδικά πλεονεκτήματα στους τομείς με τις υψηλές απαιτήσεις στη δυναμική αντίσταση φορτίων και την αντίσταση κούρασης. Ως εκ τούτου, κατά τη διεξαγωγή δομικής ενίσχυσης, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στο εάν θα χρησιμοποιηθεί ίνα αραμίδης ή ίνα άνθρακα για ενίσχυση σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά της κατανομής πίεσης στο τμήμα δομικής ενίσχυσης. Ταυτόχρονα, η αντίσταση διάτμησης της ίνας αραμίδης είναι η ισχυρότερη μεταξύ όλων των υλικών και η χρήση σύνθετου υλικού ινών αραμίδης πρέπει να εξεταστεί κατά τη διεξαγωγή ενίσχυσης διάτμησης.

3. Αντίσταση διάβρωσης: Το σύνθετο υλικό έχει την καλή όξινη αντίσταση και την ισχυρή αλκαλική αντίσταση διάβρωσης. Τα ιόντα χλωρίου στο θαλασσινό νερό είναι ιδιαίτερα διαβρωτικά στις δομές σκυροδέματος, τα οποία μπορούν να οδηγήσουν σε ανθρακοποίηση του σκυροδέματος και τη διάβρωση των χαλύβδινων φραγμών. Ως εκ τούτου, τα σύνθετα υλικά ινών aramide χρησιμοποιούνται συνήθως για την ενίσχυση στις δομικές εργασίες ενίσχυσης και προστασίας ορισμένων προγραμμάτων λιμένων και αποβάθρων.

4.Μη αγωγιμότητα και μη μαγνητισμός: Η ίνα αραμίδης είναι ένα μη αγώγιμο υλικό, έτσι σε προγράμματα όπως τα δωμάτια οργάνων ακρίβειας, τα νοσοκομεία και ορισμένες ειδικές βιομηχανικές εγκαταστάσεις, στα προγράμματα ενίσχυσης που απαιτούν τα σύνθετα υλικά ινών υψηλής μόνωσης είναι καταλληλότερα.

5. ευκολία κατασκευής: Τα κύρια βήματα κατασκευής του υφάσματος ινών αραμίδων είναι τα εξής: συγκεκριμένη επεξεργασία επιφάνειας που καλύπτει το βούρτσισμα του αρχικού στρώματος με το κατώτατο στρώμα που εμποτίζει τη ρητίνη που καλύπτει την επικόλληση του υφάσματος αραμίδης με το εξωτερικό στρώμα που εμποτίζει τη ρητίνη με την εξωτερική προστασία στρώματος. Έναντι των παραδοσιακών τεχνικών δομικής ενίσχυσης όπως η κόλληση των πιάτων χάλυβα και η επέκταση των μεθόδων τμημάτων, η τεχνολογία ενίσχυσης έχει κατάλληλη κατασκευή, σύντομη περίοδο κατασκευής, και δεν απαιτεί μεγάλο εξοπλισμό κατασκευής.

Η τεχνολογία ενίσχυσης του υφάσματος ινών αραμίδης για τα κτήρια γίνεται σταδιακά δημοφιλής. Επί του παρόντος, οι κοινώς χρησιμοποιούμενες μέθοδοι ενίσχυσης στην Κίνα περιλαμβάνουν κυρίως τις ακόλουθες μεθόδους σύνθετης υλικής ενίσχυσης υφάσματος ινών, σύνδεσης χαλύβδινης πλάκας, εξωτερικής προεξέτασης, και αυξανόμενης διατομής. Το υλικό έχει διακριτά χαρακτηριστικά, και λόγω των προφανών πλεονεκτημάτων του στην απόδοση κόστους, πιστεύεται ότι θα ασχοληθεί όλο και περισσότερο ευρέως από όλους, που γίνεται η ευρέως χρησιμοποιούμενη νέα τεχνολογία για την ενίσχυση των οικοδομικών δομών μας και άλλων σκυροδέματος δομών, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ίνα αραμίδη για την πολιτική μηχανική στη χώρα μου. Η βιομηχανία σύνθετων υλικών ινών έχει δημιουργήσει συνθήκες παρέμβασης στον διεθνή ανταγωνισμό, με σημαντικά κοινωνικά και οικονομικά οφέλη.