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4.3 纤】维和纤维复》合材
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4.3.—1 : 对结?构加固用的纤维复合!材,本规范选择了以【碳纤维?、芳纶纤维和玻璃】。纤维制作现分—别说明如下》
1【 碳纤维》按其:。主,要原料分《为三类即聚丙烯腈(!PAN)基碳纤维、!沥青(PI》TCH?。)基碳纤维和—粘胶(RA》。YON)基碳—纤,维从结构加固—性能要求《来考量只有PAN】基碳:纤维:最符合承重结构的安!全性和耐久性要求;!粘胶基碳纤维的性】。能和质量《差不:能用于承重》结构的加《固;:沥青基碳纤维只有中!、高:模量的?。长丝可用《于需要高刚性—。材料的加固》场合但?在通常的建筑结【构加固中很少遇到】这类用途况》且,在国内尚无实际使用!经验因此本规—范规定必须选—用聚丙烯腈基(【PAN基)碳纤维另!外应指出的》是最近市场新—推出的玄武岩纤【维由于其《强度:和弹性模《量很:低不能用以替代【碳纤维作为结—构加固材《料因此在选材时切勿!听信不实的宣传【
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《当采用聚丙》烯腈基?碳纤维?时还必须采用1【5K:或15K《以下的小丝束—。。。。。;严禁?使用大丝束纤维【其所以作出这样严】。格的:规定主?要是因为小丝—束的:。抗拉强度十分稳定】离散性很《小其变异系》。数均在5%以下容】易在生产和使用【过程中对其性—能和质量进行有效的!控制;而大丝—束则不然其变—异系数高达1—5%~1《8%且在《。试验和试用中所表】现出的可靠》性较差故不能作为】承重结构《加固:材料使?用
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另外应》指出的是K数大【于15?但,。不大于24》的碳纤维虽仍属小】丝束的范围》但,由于我国工》。程结构使用碳纤维的!时间还?很短所积累的成【功经验均是从12】K和15K碳纤维】的试验和工程—中取得?的;对大于15【K的小丝束碳纤维所!。积累的?试验数据《和工程使《用经验均嫌》不足因此在此次修订!的本规范中仅允【。许使用15》K及1?5K以下的碳纤维这!一点应?提请加固设计单位注!意
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:2 对芳纶纤【维,在承重结构工程中的!应用必须选用对位】芳,香族聚酰胺长丝【纤维;同《时还必须《。采用线密度不—小于316》。0d:tex(分特)的制!品;才能确保工【程,。安全
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?芳纶纤维韧》性,好又:耐冲击、耐疲劳因】而常用于有》。这方面要求的结构】加固另外还用于与】。碳纤维混杂编织以】减少碳纤维脆—性的影响芳纶—。纤维的缺点是吸水】率较大耐《光,老化性能较差—为此应采取必要【的防护措施》
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,3 对玻》璃纤维在结构加固工!程中的应《用必须选用高强度】。的S玻璃纤维、耐碱!的AR玻《璃,纤维或含碱量低【于,0.8%的E玻璃纤!维(也称无碱玻璃】纤维)至于》。。A玻璃纤《维和:C玻璃?纤维由于其含碱【量(K?、Na)高强度低尤!其是在?湿态环境中强—度下降?更为严重因而应严禁!在结构加《固中:使用
】4 预浸料由于】。储存期短《且要求低《。温冷:藏在现场施工条件下!很难:做到常常因此而导】。致预浸料提》前,变质、硬《化若勉强加以利【用将:严重影响结构—加固工程的安—全和质量故作出严】禁使用这《种材料的规定
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本条为强—制性条?文必须严《格执行
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,4,.,3.:。2 在建设工程】中结构加固》工程所占比重—甚小其所采》用的:加固材料及制品【鲜见专门生产;【多是从按《一般产品标准生产】的材料?及,制品中选择优质适】用者在这种情—况下:为了保证所选用材】料及制品的》性能和质量符合结构!加固:安,全使用要求就必须对!进入加固市场的【产,。品进行安《全性能检《测,和鉴定为此国—家制定了工程结构加!固材料安全》性鉴定技术规范G】。B 50728【。并作出了凡是工【程结:构加固工程的材料及!制品其安全》性能均应符合该规】范的规定《考虑到这一》规定涉及结构加固的!安,。全,问题因此在本—规范中作出》了相应的规定
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4.3.—3、4?.3:.4 这两条给出!。了纤:维复合?材抗拉强度的标【准值和设计》值现:。分,。别说明如下
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1 纤维!复合材的抗拉强度标!准值
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表4.3.3】的指标是根据全国】。建筑物鉴定与加固标!。。准技术委员会1【0多年来对进—。入我国建设》工,程市场各种品牌和型!号纤维复合材的【抽检结果并参照国外!有,关规程和指》南制定?的就:每一品种和》。型号而言其抗—拉强度标准值均【具有95《%的强度《保证率?和9:9%的置信水平【在这基?础上通过《加,权方:。法给出了规范的取】值因:而具有较好的包【容,性,和可靠性其中需【要指出?的,是Ⅲ:级碳纤维《复合:材由于其强度离散】性很大不适宜—采用一般统计—方法确定《其,标准值因而改用稳健!估计方法进》行取值
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2— 纤维《复合:材的抗拉强度设【。计值
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》(1)碳纤》维复合材
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?表4.3《.,4-1~表4.3】.4:。-,3的指标为》其,。强度标准《值除以分项系—数γs的数值经取】整后确?定的考虑到纤维复】合材:的延性较《差对一般结构—取γs为1.5;】对重要结构还需【乘以重要性系数1】.4以确保安—全另外应《说明的是按本规范确!定的抗拉强度设【计值与欧美等—国按拉应变设—计值εf与》弹性模量设》计值Ef乘积—确定的设计应力【值相当
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(2)—芳纶纤维复合材和】玻璃纤维复合材
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?由于弹性模》量较低其安》全度设计模》式的研究尚不充分故!目前尚只能参照国外!标准的经验取值方】法,进行确定因而较【为偏于安全
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《第4.3.》3条为强制性—条文必须严格执【行
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4.3.6 【 本条的规定必须】得到强制执行因【。为一:。种纤维与一种—胶粘剂的《配伍通过了》安全性及适配性的检!验并不等于》它与其?他胶粘剂的配伍也】具有同等《的安:全性及适配》性故必须重新检验但!检验项目可以适当减!。少,
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4.3.7 在!现场施工条件—下使用纤维》织物(布)制作【。复合材时其单位面】积质量之所以—。。。。必须严格限制主要】是因为织《物太厚时室温固【化,型结构胶将很难浸】。润和渗?透极易因纤维内部缺!。胶或胶液分布不均而!严重影响纤维复合材!的粘结性《能致使被《加固:的结构?安全得不到》保证与此《同时结构《胶的浸润与》渗透质量还》取决于施工工—艺方法?为此根据国》外经验和现场验证】。性试验结《果分别按《。手工涂布和真空灌】注两种工艺制定了】不同织物《单位面积质量的限】值以确保《结构加?固工程质量和安全
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