环氧树脂/芳纶布复合材料性能研究与应用

研究了3233环氧树脂/796芳纶布复合材料的力学性能。结果表明,3233环氧树脂/796芳纶布复合材料的常规性能和耐热性较好,采用模压法和热压罐法成型的层压板性能相当,夹层板的滚筒剥离强度高,树脂基体具有韧性,扫描电镜观察发现复合材料的界面粘接情况良好。该预浸料已用于直升机次承力结构。

低温等离子法提高芳纶布与硅橡胶粘接性能的研究

采用低温等离子法处理芳纶布,并在硅烷偶联剂的作用下,考查低温等离子处理对芳纶布与硅橡胶粘接性能的影响。研究结果表明,经低温等离子处理过的芳纶布,其表面粗糙度和羟基含量明显提高,同时在乙烯基三乙氧基硅烷(A151)作用下,芳纶布与硅橡胶间的粘接性能明显改善,且随着处理时间的延长,改善幅度增加。

软土盾构隧道芳纶布加固机理和效果研究

运营盾构隧道的横向收敛变形直接关系到隧道的结构安全,粘贴芳纶布是常用的隧道变形整治加固方法之一,然而目前对其加固机理和加固效果还不明确。论文利用数值模拟方法,以隧道横向收敛变形和接缝张开量为指标,探讨了芳纶布对隧道横向变形的加固机理和加固效果;针对芳纶布粘贴时机与粘贴层数对加固效果的影响进行了参数影响分析。研究发现,粘贴芳纶布能有效地限制隧道横向收敛和接头变形,但芳纶布加固效果受隧道变形程度的影响,即隧道变形越小,加固效果越好;增加芳纶布粘贴层数,可以显著提高加固效果,最佳加固层数为2-3层。

碳纤维布及芳纶布加固钢筋混土梁受弯性能试验探究

在土木工程建设中,碳纤维布及芳纶布为钢筋混土构件带来了新的加固机遇,已成为工程施工中的实质性保障,占据着综合比例的重要地位。基于此,从钢筋混土梁入手,结合相关试验案例,重点分析碳纤维布及芳纶布加固钢筋混土梁受弯性能的优化举措,以供相关研究参考。

几种芳纶布与橡胶粘合性能的比较

采用氢化丁腈(HNBR)、HNBR/均聚氯醚、天然橡胶(NR)/氯丁橡胶(CR)为主体胶料,通过在其配方或胶液中加入增粘剂,并以自制JT-1浸涂液、JT-2浸涂液、异氰酸酯/JT-2浸涂液和Chemlok402等为粘合体系,对几种芳纶布表面进行了化学改性,对比分析了不同粘着体系对芳纶布粘着性能的影响。

芳纶布在隧道管片结构裂缝加固中的施工应用

隧道结构出现裂缝等病害日益凸现,粘贴芳纶布是常用的隧道变形整治加固方法。介绍了芳纶布粘贴宽度的选取范围、芳纶布施工工艺流程及施工步骤,并结合南京地铁二号线工程实例,对芳纶布的加固效果进行检测,结果表明芳纶布工作状态良好,具有重要的工程实践价值。

芳纶布夹芯增强天然橡胶复合材料静态屈挠特性的研究

制备了一种芳纶布夹芯增强天然橡胶复合材料,研究了橡胶硬度、厚度对复合材料性能的影响。然后与纯橡胶材料的静态屈挠特性一起作为源数据,对不同材质的橡胶制品进行了仿真分析。结果表明,静态屈挠特性的表征方法具有较高的可信度,芳纶布夹芯增强橡胶复合材料减重潜力巨大。

芳纶Ⅲ无纬布在柔性防弹衣中的应用

为了研制轻量化、舒适以及人机工效性好的防弹织物,从提升柔性防弹衣的防弹性能入手,通过对2层芳纶Ⅲ无纬布靶板、4层芳纶Ⅲ无纬布靶板、芳纶Ⅲ机织物靶板、2层芳纶Ⅱ无纬布靶板和4层芳纶Ⅱ无纬布靶板5种防弹材料进行弹道冲击试验,从弹道极限V 50值、比吸能值、凹陷深度及弹着点形貌4个方面进行对比分析,在此基础上对4层芳纶Ⅲ无纬布靶板进行结构优化。结果表明:当面密度相近时,4层纤维铺层材料的防弹性能比2层纤维材料的好;4层芳纶Ⅲ无纬布靶板的防弹性能最好;无纬布在受到弹道冲击时应力集中显著,纤维以剪切断裂为主要损伤模式;机织物在受到弹道冲击时,主要以拉伸断裂为主要损伤模式;将芳纶Ⅲ机织物放置于靶板迎弹面一侧、4层芳纶Ⅲ无纬布放置于贴身面一侧的结构有利于提升复合型防弹材料的防弹性能;当芳纶Ⅲ机织物与4层芳纶Ⅲ无纬布的质量比为1∶3时,其防弹性能最好。

碳纤维布与芳纶布加固钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

通过8根钢筋混凝土矩形截面梁试件的受弯性能试验,研究了碳纤维布和芳纶布加固对受弯钢筋混凝土梁的裂缝开展情况、破坏形态、承载力、挠度变化和应力状态的影响,分析了不同纤维材料和不同预裂程度的加固梁中纤维布的加固效果。试验结果表明:碳纤维布和芳纶布可明显提高加固试件的承载力,延缓裂缝的发展,提高整体刚度;同时碳纤维布的加固效果要优于芳纶布;预裂加固试件的承载力也有所提高,但其延性降低;由于纤维材料承担了一部分应力,加固试件的钢筋和混凝土应变有所减小。基于现有研究成果,提出了预裂条件下碳纤维布和芳纶布加固钢筋混凝土梁的受弯承载力计算公式,所得计算结果与试验值吻合较好。

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳试验

对带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳性能做了初步研究.通过4根混凝土梁的疲劳试验,对比了带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固的混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固的混凝土梁的疲劳破坏形态、疲劳寿命、挠度和应变发展等力学性能,分析了芳纶纤维布的预应力水平对试件疲劳性能的影响.试验结果表明,预应力芳纶纤维布加固的试验梁与非预应力芳纶纤维布加固的基准梁相比,其疲劳寿命提高了33%～74%;加固梁的疲劳破坏源于受拉纵筋的疲劳破坏,纤维布的疲劳性能优于钢筋的疲劳性能.在试验研究基础上,建立了预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳寿命计算公式.

芳纶纤维布层数对加固梁疲劳性能的影响

通过芳纶纤维加固钢筋混凝土梁的疲劳试验,得到了钢筋的应变滞回曲线和加固构件的抗弯刚度随循环次数衰减的规律,探讨了芳纶纤维布层数对加固构件疲劳性能的影响.试验表明:采用芳纶纤维进行加固后,钢筋混凝土梁的抗弯、抗裂疲劳性能得到了极大改善,损伤混凝土结构的使用寿命得到有效延长,从而验证了芳纶纤维加固钢筋混凝土结构的有效性和可行性.

预应力芳纶纤维布加固腐蚀混凝土梁疲劳性能

对带永久锚具的预应力芳纶纤维(AFRP)布加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能进行了试验与研究.通过疲劳试验,探讨了预应力水平和钢筋锈蚀程度(中度6%、重度12%)对加固梁疲劳破坏机制、疲劳寿命、挠度和应变发展等疲劳特性的影响.试验结果表明:预应力AFRP布与非预应力AFRP布加固梁的疲劳破坏机制相同,都为钢筋的疲劳断裂;预应力AFRP布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗疲劳特性明显优于非预应力AFRP布加固梁,且AFRP布预应力水平越高,加固梁的疲劳寿命越高;锈蚀率越高,梁的疲劳寿命越低,重度锈蚀梁的疲劳性能的降低幅度比中度锈蚀梁更明显;钢筋锈蚀率的增加会导致钢筋的等效疲劳切口系数增大,从而导致锈蚀梁疲劳寿命的显著降低.

改性胶粘剂对芳纶单向布防弹性能的影响

通过物理共混的方法,将固化剂及消泡剂加入到丙烯酸酯胶粘剂中,从而改善丙烯酸酯胶粘剂压合的单向(UD)芳纶布表面粘手及不平整的问题,并利用电子拉力实验机对无纬布进行力学性能测试。研究表明,固化剂的添加可明显提高UD布的粘结强度,并且UD布的表面不粘手;消泡剂的添加能够明显改善UD布的表观质量,UD布表面平整和无气泡;添加固化剂可提高UD布的力学性能,同时还可提高了材料的防弹性能,子弹穿透层数减少,UD布的平均弹坑凹陷深度明显降低,减少了对人体造成的钝伤。

芳纶无纬布生产质量的控制研究

通过对卷状芳纶无纬布生产工艺的研究,探究几个关键工艺条件(包括丝束退绕张力、胶粘剂的配方、层压复合的温度、压力及运行速度等)对卷状芳纶无纬布的性能(包括表观性能和防弹性能)的影响,摸索出一组最佳的工艺条件,由此制备的无纬布产品综合性能最优。由此工艺织造成的卷状无纬布防弹芯片通过美国NIJ0101.06测试标准和公安部GA141-2010标准测试,验证了此生产工艺的优越性。

芳纶纤维布在混凝土结构中的应用与发展

文章对芳纶纤维布补强加固技术在混凝土结构中的应用进行了分类与归纳,对其应用前景进行了展望;同时简要介绍了日本、美国、欧洲和中国芳纶纤维复合材料加固补强技术规范与标准,最后指出:随着中国加入WTO和建筑市场的逐步开放,我国迫切需要建立符合中国国情的有关芳纶纤维复合材料加固补强技术的设计和施工规范与标准。

带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术研究

开发带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术,给出带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土受弯构件的施工工艺,进行预应力芳纶纤维布的应力松弛损失试验研究,进行预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受弯、受剪及疲劳性能试验研究,进行温度对芳纶纤维布配套黏结材料的力学性能影响试验研究。试验结果表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁与未加固的基准梁相比,开裂荷载显著提高,屈服荷载、极限荷载、疲劳寿命及开裂后的抗弯刚度明显提高;使用环境温度在60℃以下时,芳纶纤维布的配套树脂胶与底胶的黏结强度不会发生软化现象。试验研究及分析表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固技术可显著改善混凝土受弯构件使用阶段的力学性能。

预应力芳纶纤维布加固混凝土板的受弯试验研究

为研究预应力芳纶纤维布加固混凝土板的受弯性能,进行了8个配筋率相同、加固参数不同的混凝土板受弯试验,参数变量为纤维布的预应力水平和加固用量.对比分析了预应力与非预应力芳纶纤维布加固混凝土板的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、抗弯刚度及延性.试验结果表明,与未加固的混凝土板相比,预应力芳纶纤维布加固混凝土板的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载均显著提高;与非预应力芳纶纤维布加固混凝土板相比,预应力加固混凝土板的开裂荷载显著提高,加固效果随着芳纶纤维布的预应力水平和加固用量的增加更加明显.在试验基础上进行了承载力的分析计算,计算结果与试验值吻合较好.

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受剪承载力试验研究

通过7根芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的抗剪性能试验,研究了芳纶纤维布的预应力水平及加固形式对混凝土梁抗剪承载力的影响。试验结果表明,带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固混凝土梁相比,其开裂荷载显著提高,屈服荷载与极限荷载明显提高;预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的抗剪承载力随着纤维布预应力水平的提高而增大。

芳纶无纬布连续化生产工艺方法与研究

本文通过对芳纶无纬布连续化生产工艺方法的研究,探究不同的工艺条件(包括纱架上纤维退绕张力、胶黏剂配方与配比、环境条件)对无纬布性能(包括表观性能、防弹性能等)的影响,探究出一组最佳的工艺条件。连续化生产制备的单向布通过压机复合压制成层叠产品,做成的靶片进行实弹打靶测试,由单向布织造成的防弹芯片通过美国NIJ0101.06测试标准。证明了此工艺生产的产品性能的优异性,为生产出高品质的芳纶无纬布产品打下坚实的基础。

芳纶纤维布松弛性能试验

为了研究预应力芳纶纤维布因应力松弛引起的预应力损失，进行了28个试件的应力松弛性能试验。结果表明：预应力芳纶纤维布的应力松弛损失随着张拉控制应力的提高而增大；松弛损失率与时间对数线性相关；持荷初期应力松弛发展较快，200h后趋于稳定；浸胶的芳纶纤维布应力松弛损失相对于不浸胶的芳纶纤维布较小；10℃～30℃条件下，温度变化对预应力芳纶纤维布的应力松弛影响不明显。