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環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋在建筑工程中的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-12-01  來源:海寧安賽奧碳纖維技術(shù)  瀏覽次數(shù):1841
核心提示:1. 前言由于固化后的環(huán)氧樹脂所具有粘合力強(qiáng),收縮率低,耐酸堿性和耐溶劑性比較好,極大的溫度范圍內(nèi)都具有良好的電絕緣性能,
 1. 前言
    由于固化后的環(huán)氧樹脂所具有粘合力強(qiáng),收縮率低,耐酸堿性和耐溶劑性比較好,極大的溫度范圍內(nèi)都具有良好的電絕緣性能,并且含有較多的極性基團(tuán),固化后分子結(jié)構(gòu)較為緊密,所以固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。而碳纖維所具有的特性是高強(qiáng)度和模量、密度低、比性能高,不易變形,耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性,熱膨脹系數(shù)小,耐酸堿腐蝕性好,X射線透過性好。因此,可以和環(huán)氧樹脂相結(jié)合,增強(qiáng)其性能,更加廣泛的運(yùn)用到建筑領(lǐng)域中。
2. 環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋的性能
2.1 環(huán)氧樹脂的運(yùn)用
    環(huán)氧樹脂的運(yùn)用十分廣泛,但主要分布在建筑中,能作為建筑涂料,如環(huán)氧樹脂地坪涂料、耐腐蝕性涂料,混凝土管涂料等,還能憑借優(yōu)異的粘合性,作為粘膠劑被運(yùn)用在建工程中,如混凝土的“整體工程”連接、建筑物的修補(bǔ)、水泥制品的修補(bǔ)、建筑設(shè)施中的修補(bǔ)等。
2.2 碳纖維的優(yōu)勢
    碳纖維具有較強(qiáng)的防水和防滲漏的特點(diǎn),具有耐酸、耐堿的耐腐蝕性,阻燃性和良好的力學(xué)性能和良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,因此也在建筑工程和其他領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用。據(jù)投資顧問行業(yè)研究中心相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前,世界碳纖維的需求量將以每年約13%的速度增長。
2.3環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋的特性
    環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋的主要技術(shù)指標(biāo)及其與鋼筋對比如下表: 
    表1 環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋的技術(shù)指標(biāo)及其與PVC鋼絞線的對比表
    從表格中可以看出,環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于PVC鋼絞線,同樣體積的材料,重量上環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋的優(yōu)勢很大;環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋抗拉強(qiáng)度也大于鋼絞線,其熱膨脹系數(shù)較低,就說明在相同的溫度下,膨脹的程度會低很多,用環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋代替PVC鋼絞線,對于高層建筑來說是一項很創(chuàng)新的運(yùn)用。
圖1環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋
3. 環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋生產(chǎn)工藝
    根據(jù)碳纖維復(fù)合筋的其生產(chǎn)工藝流程是: 先將碳纖維固定在一起, 然后穿過基體浸膠槽, 接著由成型模拉出, 出來后的束狀產(chǎn)品經(jīng)過固化室, 讓樹脂在室內(nèi)凝結(jié)硬化, 形成碳纖維復(fù)合材料筋。 
    雖然環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋有如此多的好處,但是價格問題一直是影響其發(fā)展運(yùn)用的一個重要問題,因此,想要使它能被更廣泛的運(yùn)用的一個前提就是降低它的售價;其次,現(xiàn)在我國制造環(huán)氧樹脂碳纖維筋的工藝水平還不夠穩(wěn)定,很多高新技術(shù)被掌握在美國日本等國家,因此,提高我國在這方面的工藝水平也是加快碳纖維復(fù)合筋的運(yùn)用,降低成本的一大舉措之一。
4. 環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋的應(yīng)用領(lǐng)域
4.1 在橋梁建造工程中的應(yīng)用
    由于碳纖維復(fù)合筋的比重輕,在相同體積的情況下,所運(yùn)用到的重量相對來說比鋼筋少很多,因此,在橋梁建造中,減少大量機(jī)械搬運(yùn)操作,減少勞動量,施工方便;并且由于它抗腐蝕性和耐酸堿性很強(qiáng),在水中不易被侵蝕,相對來說使用壽命較長,方面管理和維護(hù)。在瑞士,伊巴赫橋的維護(hù)維修中運(yùn)用了環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋,加固后的橋梁滿足承載力的要求,在我國碳纖維復(fù)合筋在橋梁中的的運(yùn)用也十分廣泛。
4.2在道路工程中的應(yīng)用
    碳纖維復(fù)合筋的抗腐蝕性和耐酸堿性都比較高,因此,在下水道和化工、印染企業(yè)附近的排污管道中加入碳纖維復(fù)合筋,將會是一項很好地發(fā)展舉措。并且其熱膨脹系數(shù)低,不易因?yàn)闇囟鹊淖兓鴮?dǎo)致變形,能有效緩解由于溫度過導(dǎo)致管道爆裂現(xiàn)象的發(fā)生。并且經(jīng)過擠壓成型后,它可以變成任何一種形狀,并且憑借其本身強(qiáng)大的黏連性,能很好地與通道粘連,適用于地下彎頭較多的路段。碳纖維提高了混凝土的抗裂、防滲、耐溫差、耐磨等性能,可用于惡劣環(huán)境下的防水及防腐蝕層。
4.3在結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料方面的使用
    碳纖維復(fù)合筋具有很好地抗疲勞性,是在震動場合,如公路、鐵路、橋梁等建筑的理想材料。碳纖維提高了水泥制品的抗拉、抗彎和抗沖擊強(qiáng)度,改善了水泥制品的韌性及抗震性能,減緩了水泥制品損傷的發(fā)展,主要用于結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)部位、樁的兩端及大體積混凝土中,用于增強(qiáng)其抗震和抗拉性。
5.總結(jié)
    環(huán)氧樹脂碳纖維復(fù)合筋結(jié)合了環(huán)氧樹脂與碳纖維優(yōu)異的力學(xué)、物理、化學(xué)性,被廣泛用來解決隧道、路面、橋面混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓問題和抗震問題。其施工簡便、優(yōu)異的防腐蝕性和抗震性等優(yōu)點(diǎn)使其逐步取代鋼筋,并在建筑工程領(lǐng)域占據(jù)一席之地,同時我國也應(yīng)該在碳纖維筋的生產(chǎn)工藝上不斷創(chuàng)新發(fā)展,使得國內(nèi)的生產(chǎn)水平能不斷提高,穩(wěn)定性不斷增強(qiáng)。降低環(huán)氧樹脂碳纖維的運(yùn)用成本,才能使它在各個領(lǐng)域內(nèi)得到更廣泛的利用和發(fā)展,成為發(fā)展國家經(jīng)濟(jì)的一大舉措。
 
 
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