TYFO芳玻韧布加固及工程实例
1、芳玻韧布(TYFO®Fibrwrap)复合纤维加固技术源于美国,它是介于钢板与碳纤维布之间的半刚半柔性材料,且施工时为布材,固结后为板材,双向均可受力。它是由芳纶凯芙拉(Kevlar-防弹衣材料)与特种玻纤(E-glass)编合的纤维布与配套专用树脂现场粘合而成的强韧复合纤维材料,粘贴在混凝土结构的外表面,并形成新的复合结构,以达到提高原结构的承载力的作用。
2、其主要技术经济指标如下:
芳玻韧布纤维片材的单层质量(920g/m2),粘结树脂与芳玻韧布纤维片材必须是同一厂家的配套产品(以保证适配性);布与胶复合后的单层厚度(1.3mm),复合后材料极限抗拉强度(≥525Mpa),弹性模量(≥25Gpa),延伸率(≥2.1%);由于该片材厚度大,其配套树脂胶体的抗弯强度不得低于70Mpa,且无脆性破坏特征;配套树脂胶的粘结能力好(拉伸抗剪强度标准值≥17.5 Mpa);布与胶复合后材料的耐久性至少50年。
3、特点
强度高:一层芳玻韧布抗拉极限相当于3mm厚Q235屈服钢板
延性好:延伸率在2.5 %-4.0%之间,抗震性好
变性协调:热胀冷缩与砼同步,受弯变形与钢筋协调
耐久抗撞:耐高温、抗低温,50年裸露不老化不腐蚀,耐碰撞、耐冲涮
施工便捷:厚度大,可大面积粘贴,对原结构无影响。
4、加固补强实验表明:芳玻韧布(TYFO®Fibrwrap)加固体系
(1)可显著提高柱子的延性(抗震能力)2-5倍
(2)可提高梁板结构的抗弯能力40%-80%
(3) 可增强梁柱结构的抗剪能力40%-100%
(4)可提高柱墙结构的承载能力20%-50%
(5)延性断裂,碳纤维是脆性断裂
5、TYFO芳玻布加固与其他加固方法的对比(默认单位mm)
I级钢直径
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设计拉力(KN)
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代换A3钢截面
(板厚×宽)
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代换某碳纤维布
(层厚×宽)
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代换某碳纤维板材
(板厚×宽)
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代换TYFO芳玻布
(层厚×宽)
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10
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23.6
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-3×41
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-0.111×131
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-1.2×18
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-1.3×86
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12
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34.0
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-3×59
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-0.111×190
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-1.2×26
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-1.3×124
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14
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46.2
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-3×80
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-0.111×257
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-1.2×36
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-1.3×168
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16
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60.3
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-3×104
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-0.111×335
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-1.2×47
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-1.3×219
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18
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76.4
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-3×132
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-0.111×425
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-1.2×59
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-1.3×278
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20
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94.3
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-3×162
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-0.111×524
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-1.2×78
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-1.3×343
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22
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114.0
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-3×196
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-0.111×634
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-1.2×88
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-1.3×415
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25
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147.3
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-3×254
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-0.111×819
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-1.2×114
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-1.3×536
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注:以上数据采用C20混凝土且保证受弯梁正截面内力平衡及变形协调下的计算结果。根据现有计算规范,碳纤维布极限强度取3400N/mm2(设计强度取1800N/mm2);碳纤维板极限强度取2350N/mm2(设计强度取1200N/mm2);TYFO芳玻布主纤维抗拉强度3000N/mm2,与胶固化后复合材料抗拉强度575N/mm2(设计强度取235N/mm2)。
6、与碳纤维布和碳纤维板条性能对比
指 标
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TYFO芳玻布(美国)
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碳纤维布(日本)
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碳纤维板条(日本)
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单层厚度
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1.3mm
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0.111mm
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1.2mm
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单层极限抗拉力
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相当于3.2mmQ235屈服钢板
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相当于1.6mmQ235屈服钢板
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相当于12mmQ235屈服钢板
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延性率(韧性)
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2.2%--4%
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1.6%(差)
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1.4%(差)
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单层设计拉力
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相当于1.4mmQ235屈服钢板
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相当于0.9mmQ235屈服钢板
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相当于6.7mmQ235屈服钢板
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热胀冷缩
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与砼接近(同缩)
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与砼差10倍(不缩)
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与砼差10倍(不缩)
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导电绝缘性
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不导电
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导电
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导电
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配套粘接树脂
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好(专用)
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一般
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一般
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锚固要求
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自锚固
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自锚固
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需处理
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应用效果
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梁板抗弯、梁柱抗剪、柱抗压及约束砼、抗震好
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梁板抗弯、梁柱抗剪、约束柱砼、抗震弱
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梁板抗弯、梁柱抗剪、抗压
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每m2造价系数
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1.0
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0.9
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7.0-7.5
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