Applicazione del panno della fibra di Aramid nel rinforzo dell'edificio

Come nuovo tipo di materiale strutturale ingegneristico, il tessuto in fibra aramidica è stato dimostrato di essere un metodo efficace da un gran numero di progetti nazionali ed esteri nel campo del rinforzo strutturale. Il materiale composito in fibra aramidica ha le seguenti caratteristiche: alta resistenza alla trazione, piccolo peso specifico (circa 25% della barra d'acciaio), buona resistenza alla corrosione, alto modulo elastico, buona prestazione antimagnetica, alta resistenza al taglio e resistenza all'estrusione. Excellent performance .

La fibra aramidica è una sorta di fibra poliammidica interamente aromatica, la sua struttura molecolare è polimero p-fenilentereftalammide, che contiene sia la catena principale alifatica che la catena principale aromatica, quindi la struttura molecolare è ferma e leggera. Ha molte proprietà eccellenti come ad alta resistenza, resistenza alla corrosione, resistenza alla fatica, resistenza agli urti, ecc., ed è anche un materiale non conduttivo. Il tessuto aramidico tessuto con fibre aramidiche è un genere di foglio formato da fibre aramidiche disposte in una direzione o due direzioni. Morbido, è un materiale leggero ad alta resistenza, ad alta elasticità, resistente alla corrosione, non conduttivo, in particolare il tessuto aramidico ha la migliore resistenza alla fatica, resistenza agli urti e resistenza al carico locale tra tutti i materiali compositi FRP.

Attualmente, i materiali compositi FRP comuni includono fibra di carbonio (CFRP), fibra aramidica (AFRP) e fibra di vetro (GFRP). Attualmente, il rinforzo comunemente usato del panno della fibra FRP è principalmente fibra aramidica e fibra di carbonio. Poiché la resistenza alla trazione e il modulo elastico della fibra di vetro sono relativamente bassi e la trama è relativamente fragile, si ritiene generalmente che non sia adatto per l'uso nei progetti di rinforzo della struttura in calcestruzzo da soli. A causa della buona tenacità e dell'alto allungamento delle fibre aramidiche, la forma di guasto nello stato finale è un guasto plastico, cioè una grande quantità di energia viene assorbita dalla sua deformazione, che è particolarmente importante per il rinforzo sismico. La fibra aramidica ha una buona tenacità e può essere trasformata in diverse forme di tessuto, piastra, costola, cavo e griglia, quindi la fibra aramidica ha un campo di applicazione più ampio rispetto alla fibra di carbonio. Inoltre, la fibra aramidica è anche un materiale non conduttivo. In ambienti con elevati requisiti di isolamento e proprietà antimagnetiche, la fibra aramidica presenta evidenti vantaggi rispetto alla fibra di carbonio come materiale strutturale. La costruzione della fibra aramidica è molto conveniente e ha una bagnabilità molto buona con la stessa resina impregnante organica. A causa della buona tenacità e linea di estensione della fibra aramidica in stato di stress elevato, può migliorare significativamente la resistenza al carico dinamico e la resistenza agli urti della struttura. In questo senso, il campo di applicazione della fibra di carbonio non è buono come quello dei materiali compositi della fibra aramidica. Ha una vasta gamma. Si suggerisce che nel processo di progettazione, si dovrebbe prestare attenzione alle caratteristiche del materiale e l'effetto migliore può essere ottenuto applicando il materiale appropriato nella parte appropriata.

Quindi quali sono i vantaggi della fibra aramidica?

1. resistenza agli urti: Il modulo elastico della fibra aramidica è 125Gpa ed ha una buona duttilità (tasso di allungamento del 2,4%). La fibra aramidica assorbe molta energia attraverso la deformazione in primo luogo e la sua forma di guasto è guasto plastico. Al contrario, la modalità di guasto della fibra di carbonio è guasto fragile. Pertanto, le fibre aramidiche sono ampiamente utilizzate in aerospaziale, attrezzature militari, strutture a prova di esplosione, rinforzo del pontile del ponte, ecc.

2. carico anti-dinamico e prestazioni anti-fatica: la fibra di carbonio ha un'alta resistenza alla trazione, ma la forma di danno della fibra di carbonio è guasto fragile, che può sopportare solo prestazioni di carico statico a lungo termine. La fibra aramidica presenta vantaggi unici nei campi con elevati requisiti di resistenza al carico dinamico e resistenza alla fatica. Pertanto, quando si esegue il rinforzo strutturale, si dovrebbe prestare attenzione a se utilizzare fibra aramidica o fibra di carbonio per il rinforzo in base alle caratteristiche di distribuzione dello sforzo alla parte di rinforzo strutturale. Allo stesso tempo, la resistenza al taglio della fibra aramidica è la più forte tra tutti i materiali FRP e l'uso del materiale composito della fibra aramidica dovrebbe essere considerato quando si esegue il rinforzo al taglio.

3. resistenza alla corrosione: il materiale composito aramidico ha buona resistenza agli acidi e forte resistenza alla corrosione alcalina. Gli ioni clorurati nell'acqua di mare sono altamente corrosivi alle strutture in calcestruzzo, che possono portare alla carbonizzazione del calcestruzzo e alla corrosione delle barre d'acciaio. Pertanto, i materiali compositi della fibra aramidica sono comunemente utilizzati per il rinforzo nelle opere strutturali di rinforzo e protezione di alcuni progetti portuali e portuali.

4. non-conduttività e non-magnetizzazione: la fibra aramidica è un materiale non conduttivo, quindi in progetti quali sale strumenti di precisione, ospedali e alcuni impianti industriali speciali, in progetti di rinforzo che richiedono l'alto isolamento I materiali compositi della fibra sono più adatti.

5. convenienza di costruzione: I passaggi principali della costruzione del panno in fibra aramidica sono i seguenti: trattamento superficiale del calcestruzzo - primer spazzolante - resina impregnante dello strato inferiore - panno aramidico incollante - resina impregnante dello strato esterno - protezione dello strato esterno. Rispetto alle tecniche tradizionali di rinforzo strutturale come attaccare le piastre d'acciaio e i metodi di espansione della sezione, la tecnologia di rinforzo FRP ha una costruzione conveniente, un breve periodo di costruzione e non richiede grandi attrezzature edili.

La tecnologia di rinforzo del panno in fibra aramidica per gli edifici sta gradualmente diventando popolare. Attualmente, i metodi di rinforzo comunemente usati in Cina includono principalmente i seguenti metodi di rinforzo del materiale composito del tessuto della fibra, incollaggio del piatto d'acciaio, precompressione esterna e aumento della sezione trasversale. Il materiale ha caratteristiche distinte e a causa dei suoi evidenti vantaggi nelle prestazioni di costo, si ritiene che sarà sempre più interessato da tutti, diventando la nuova tecnologia più ampiamente utilizzata per il rinforzo delle nostre strutture edili e di altre strutture in calcestruzzo e può essere utilizzato per fibra aramidica per l'ingegneria civile nel mio paese. L'industria dei materiali compositi in fibra ha creato le condizioni per intervenire nella concorrenza internazionale, con significativi benefici sociali ed economici.