在水中加固中,各种细观失效模式的不同组合与汇聚便形成了不同的介观失效模式,以单层板和层间为基本单元,纤维增强复合材料层合板的介观失效模式包括纤维行为主导的纵向拉伸和纵向压缩(纤维折曲)失效;基体行为主导的横向拉伸失效、横向剪切失效和纵向剪切失效(介观基体裂纹);相邻异向铺层间的层间失效(分层),包括张开型分层和剪切型分层。纤维行为主导的纵向拉伸失效包含细观上的基体开裂、纤维-基体界面脱粘(或称纤维拉脱)和纤维拉断。纤维行为主导的纵向压缩失效包含了细观上的基体开裂、纤维-基体界面脱粘和纤维弯折。横向失效则包括纤维间的细观基体开裂和纤维-基体界面脱粘。玻璃纤维布是水中加固的一种材料,其实施邦工占用场地很少。新沂纤维增强防水材料
水中加固可修复加固严重受损的墩柱,无需修筑围堰和使用排水设备,只需要小型设备和简单的施工步骤,可实现快速、经济、长期持久的结构防护。环氧灌浆料强度高,与基材和玻纤套筒的粘结强度高;实用性强,对各种基材(木、砼、钢材)墩柱均有效;防腐性能好,耐海水和各种化学制剂腐蚀;耐干湿、冷热、冻融的交互作用;耐海水潮汐、废水、电解质等持续性或间歇性侵蚀;可水中施工,无需构筑围堰和排水;施工快捷方便,无需封桥或中断交通施工;即可人工灌注,也可泵送环氧灌浆料;玻纤套筒可根据需要现场下料加工;玻纤套筒成为修复加固成品的一部分;符合海洋生物环境安全标准。湖州高性能玻璃纤维基复合材料在水中加固中,FRP材料用于新建结构的框架能提高其结构性能。
水中加固中的FRP复合材料热膨胀系数与混凝土相近,这样当环境温度发生变化时,FRP与混凝土协调工作,两者间不会产生大的温度应力。弹性模量与钢材相比,大部分FRP产品弹性模量小。约为普通钢筋的25%~75%。因此,FRP结构的设计通常由变形控制。因为FRP是纤维通过基体聚合而成,纤维间强度由基体决定(强度一般弱于纤维),所以垂直于纤维方向强度较弱。FRP的抗剪强度低,其强度只为抗拉强度的5%~20%,这使得FRP构件在连接过程中需要研制专门的锚具、夹具。这也使得FRP构件的适度成为研究突出的问题。FRP材料抗腐蚀、抗疲劳性能好,可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用,因而可提高结构的使用寿命,这是结构材料难以比拟的。
在进行水中加固时,孔内注满胶后应立即植筋。在注胶前梁底模板就已支好,便于植筋后钢筋定位。植筋前要把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷,清理锈污,再用酒精或丙同清洗。钻孔内注完胶后,把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口,然后慢慢单向旋入,不可中途逆向反转,直至钢筋伸入孔底。钢筋植入后,在梁底模板上定位,在强力植筋胶完全固化前不能振动钢筋。强力植筋胶在常温下就可完成固化,50h后便可进行下道工序施工。在植筋施工前,要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验,以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。制作与要植筋部位混凝土构件相同强度等级的混凝土试件,按植筋步骤,植入3组钢筋,待植筋胶完全固化后,进行拉拔实验。芳玻韧布是由E玻璃纤维(E-glass)与芳纶纤维(Kevlar)编织而成的高性能纤维布。
在水中加固系统中,大部分的复合材料结构呈现出脆性破坏的特点(直到失效前的载荷位移曲线依然为线性),但这只是结构在宏观尺度上的表现,若以此为依据,采用单纯的基于应力或应变的失效判据,并结合由单向板测得的材料基本强度来预测结构的整体失效,在某些尺度范围下则会产生与试验偏离较大的结果。在进行水中加固时,大部分的复合材料结构呈现出脆性破坏的特点(直到失效前的载荷位移曲线依然为线性),但这只是结构在宏观尺度上的表现,若以此为依据,采用单纯的基于应力或应变的失效判据,并结合由单向板测得的材料基本强度来预测结构的整体失效,在某些尺度范围下则会产生与试验偏离较大的结果。碳纤维加固布是一种单向碳纤维加固产品。拱墅水下桥桩加固
在水中加固中,垂直于纤维方向强度较弱。新沂纤维增强防水材料
水中加固中的纤维(或晶须)的直径很小,一般在10μm以下,缺陷较少又较小,断裂应变约为千分之三十以内,是脆性材料,易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说,强度、模量都要低很多,但可以经受住大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是韧性材料。工程结构中常用的FRP主材主要有碳纤维(CFRP)、玻璃纤维(GFRP)、及芳纶纤维(AFRP),其材料形式主要有片材(纤维布和板)、棒材(筋材和索材)及型材(格栅型、工字型、蜂窝型等)。FRP复合材料在土木工程领域的应用快速增长,可用于包括柱、墙、梁、板及面板的抗震及补强加固,新的增强构件、结构形式及结构体系也正在研究、开发和应用。新沂纤维增强防水材料