近年来,玻璃钢因其强度高、耐腐蚀、施工方便等优点逐渐应用于加固技术中。工程结构中常用的玻璃钢材料主要是碳纤维(CFRP)和芳纶纤维(AFRP)。那么碳纤维布和芳纶纤维布的增强效果有什么区别呢?通过“钢筋混凝土矩形截面梁试件弯曲性能试验”与您分享以下卡片。
材料的测量特性
混凝土的设计强度等级为C25,三个标准混凝土立方体的平均轴压强度为25.10兆帕。纵向杆10的平均屈服强度为357.10 MPa,弹性模量为210 GPa。
所有测试件都得到简单的支持。试验中,用手动千斤顶进行分步加载,两点对称加载在第三点进行。试件侧面设有三排应变伸长计测量点,试件上表面中部设有一个应变测量点,截面中部主筋中部嵌有一个应变测量点,试件底部中部纤维材料表面设有一个应变测量点。千分表应放置在试件上表面两端和梁底跨度中间支撑位置的垂直方向上。装载装置如图1所示。
1.承载力分析
从结果(表3)可以看出,在加载的初始阶段(荷载小于10 KN),由于碳纤维布和芳纶纤维布的作用,混凝土的变形得到了有效的限制,混凝土的开裂被延迟,开裂荷载最大增加到13%。然而,CFRP和芳纶的作用在加载初期并不明显,加固后开裂荷载的增加程度低于极限荷载。试验中使用的增强材料有一级碳纤维布、二级碳纤维布和芳纶纤维布。由于三种材料的拉伸强度、弹性模量和伸长率不同,加固效果也不同。从(表3)可以看出,用一级CFRP加固后的试件承载力大大提高,加固效果更好。
2.偏转分析
从(表3)和(图2)可以看出,用芳纶加固的试件的跨中挠度值大于用碳纤维布加固的试件,这是由于芳纶本身具有更好的延性,这增加了梁的极限变形能力。此外,在相同的加固条件下,预裂加固试件的跨中挠度比相同荷载下未预裂加固试件的跨中挠度慢,因为预裂降低了试件的极限变形能力和最大挠度。
测试结果表明:
碳纤维布和芳纶纤维布能明显提高强化试件的承载力,延缓裂纹的发展,提高整体刚度;同时,碳纤维布的强化效果优于芳纶纤维布;预裂钢筋试件的承载力也有所提高,但延性降低;因为纤维材料承受部分应力,所以增强试样的钢筋和混凝土应变减小。
由此可见,碳纤维片材的增强效果优于芳纶纤维片材。碳纤维片材施工中如何保证碳纤维片材的加固效果?材料的选择是关键,卡片的选择是选择专业技术支持和系统解决方案。