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FRP玻璃鋼復(fù)合材料論壇

標(biāo)題: 玄武巖纖維增強性能應(yīng)用 [打印本頁]

作者: eplan 時間: 2008-3-14 16:56
標(biāo)題: 玄武巖纖維增強性能應(yīng)用
（1）在混凝土增強領(lǐng)域的應(yīng)用。從強度方面看CBF占有絕對的優(yōu)勢，它的抗拉強度都高于碳纖、玻纖、芳綸等已有的增強材料，增強效果最好。從耐堿性方面看，CBF略遜于碳纖維和對位芳綸，但好于玻璃纖維和鋼纖維。從與混凝土的相容性上看，CBF與混凝土有著基本相同的成分，密度也較接近，所以CBF的相容性和分散性好于其它增強纖維。例如用CBF增強鐵路水泥枕木可解決其耐久性，尤其適合在青藏高原等氣候多變地區(qū)的使用。

（2）在建筑修復(fù)、加固和更新領(lǐng)域的應(yīng)用。碳纖維加固補強織物是一種高科技含量和高成本的產(chǎn)品。目前使用的補強材料是碳纖維和芳綸，主要是利用材料的強度和彈性模量。從強度方面，CBF的強度并不遜于碳纖維，且比芳綸高，雖然彈性模量不如碳纖維，但是與樹脂的親合性上，CBF大大好于碳纖維和芳綸，有效的提高了補強效果和補強材料的使用壽命。尤其是CBF用于橋梁和立柱纏繞加固，其效果與碳纖維沒有差異。從性價比看，CBF的價格大大低于碳纖維和芳綸，所以CBF有極大的競爭優(yōu)勢，是碳纖維和芳綸加固抗震補強材料的首選替代產(chǎn)品。它可廣泛用于梁、柱、板、墻等結(jié)構(gòu)的補強，也可用于橋梁、隧道、水壩等其它土木工程的加固，尤其是抗震加固。CBF與粘鋼和碳纖維加固具有如下不同的特點：不導(dǎo)電；性價比好；抗剪切強度高；延性好、抗震能力強；與混凝土熱膨脹系數(shù)一致；抗老化、耐高溫、抗凍融；與混凝土和樹脂的結(jié)合力強；耐酸堿，對各種環(huán)境的適應(yīng)性強；受力后變形協(xié)調(diào)而碳纖維加固后的破壞常態(tài)是脆性的。以建筑加固補強為例，碳纖維和芳綸是目前世界上所采用的主要的加固補強用的新型材料。初步的研究結(jié)果表明；與碳纖維和芳綸相比，CBF在保持較高的抗拉、抗剪和抗沖擊強度以及抗熱振穩(wěn)定性優(yōu)異的基礎(chǔ)上，具有更好的性價比。因此，在橋梁、隧道、房屋等結(jié)構(gòu)抗震加固補強方面具有極為廣闊的應(yīng)用前景。

此外，初步的應(yīng)用研究證明，CBFRP（連續(xù)玄武巖纖維復(fù)合材料）的筋又是一種替代碳纖維、芳綸等連續(xù)纖維復(fù)合材料筋的新型建筑材料，可主要用于代替鋼筋，用于環(huán)境條件嚴(yán)酷的混凝土中，根本解決鋼筋銹蝕問題，提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

（3）在道路施工領(lǐng)域的應(yīng)用。采用土工格柵對路面進行加盤處理，已經(jīng)成為道路建設(shè)的一個研究方向。土工格柵的主要作用是抗疲勞開裂、耐高溫車轍、抗低溫縮裂、延緩反射裂縫等。所以在高等級公路、大橋橋面、市政道路及機場路面等要求較高的道路工程廣泛應(yīng)用。目前，土工格柵材料主要是玻璃纖維和塑料兩大類。CBF及其土工材料的各方面性能均好于以上兩種材料，主要優(yōu)點是：抗拉強度高、延伸率好；無長期蠕變；熱穩(wěn)定性好；與瀝青混合料的相容性強；理化穩(wěn)定性好；耐低溫性好等。

（4）彈性模量與昂貴的高強(S)、高彈性模量(M)玻璃纖維相近，強度相當(dāng)；用于織造織物質(zhì)量。為150-210 g／m2的產(chǎn)品時，織造性能良好；可用以代替S，M 等玻璃纖維來制造絕熱制品和復(fù)合材料，以及硬質(zhì)裝甲和各種玻璃纖維增強塑料(GFRP)產(chǎn)品．例如，用玄武巖纖維所做的玻璃鋼管，當(dāng)其管徑為25mm，壁厚為4mm，線密度為1.475 kg／m時，其最大壓力高達56.5 MPa；當(dāng)其管徑為2000 mm，壁厚為14 mm，線密度為413 kg／m時，其最大壓力高達7.2 MPa，均遠(yuǎn)高于利用E玻璃纖維生產(chǎn)的玻璃鋼管．在某些場合，玄武巖纖維甚至可以部分替代每噸售價為2O余萬元的碳纖維或芳綸纖維．用玄武巖纖維生產(chǎn)的單向增強復(fù)合材料，其拉伸模量高達88～100 GPa，而E玻纖單向增強復(fù)合材料的拉伸模量僅為51.7 GPa．

（5）玄武巖纖維具有良好的增強效應(yīng)．單纖維拔絲試驗表明，玄武巖纖維與環(huán)氧聚合物的粘合能力高于E玻璃纖維，而且在采用硅烷偶聯(lián)劑處理后其粘合能力還會進一步提高．因此，玄武巖纖維可以代替即將禁用的石棉來作為耐高溫結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、橡膠技術(shù)制品等增強材料，也可用于制作制動器、離合器等磨擦片的增強材料．

作者: rocky__wang 時間: 2008-6-19 21:21
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