玻璃纤维板在桥梁加固中的应用概述
陈静波1，徐智浩1，丁芳1
(1.海宁安捷复合材料有限责任公司，浙江，海宁 314400 ）
摘要：玻璃纤维提炼工艺简单，资源丰富，已结合树脂制作成多种类型的复合材料，其中包括玻璃纤维复合筋、玻璃纤维布、玻璃纤维板。本文将着重介绍一种利用玻璃纤维板加固的加固方法，介绍了玻璃纤维板的基本性能，分析了玻璃纤维板在桥梁加固方面的优势,总结了玻璃纤维板的施工流程，探讨了玻璃纤维板应用加固工程的广阔前景。
关键词：玻璃纤维板 加固 应用
中图分类号:TU599 文献标识码：A 文章编号：
Application of epoxy resin based glass fiber reinforced bar in Construction Engineering
Chen Jingbo1,Xu Zhihao1,Ding Fang1
(1.Haining Anjie composite material Co., Ltd,Zhejaing,Haining,314400)
Abstract: Glass fiber extraction is simple, rich in resources, has been made into a variety of types of composite materials, including glass fiber composite bars, glass fiber cloth, glass fiber board. This paper describes a use of glass fiber reinforcement reinforcement method, introduces the basic properties of glass fiber board, analysis of glass fiber board advantage in strengthening, summed up the construction process of glass fiber board, discusses the wide prospect of engineering application of glass fiber sheet reinforcement.
Key word:Glass fiber board Reinforcement Application
1. 前言
以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔炼、拉丝、缠绕、编织等工艺制造而成的玻璃纤维，其单丝直径为几微米到二十几微米，每束纤维原丝都由成百上千根单丝组成。玻璃纤维具有许多优异的性能，例如良好的绝缘性、耐热性好、耐腐蚀性好，机械强度高。因此，玻璃纤维经常与树脂结合广泛用作增强材料。本文主要简述以玻璃纤维为增强材料，以环氧树脂为基体材料，并渗入适量辅助剂（如交联单体、引发剂、促进剂、蚀变剂、阻燃剂、填料等），经拉挤工艺和加热固化处理形成的一种玻璃纤维板。本文将着重介绍玻璃纤维板的基本性能，对玻璃纤维板用于桥梁加固的优势进行了分析和总结,探讨了玻璃纤维板在桥梁加固中应用的广阔前景。
2. 玻璃纤维板性能
2.1 玻璃纤维特性
玻璃纤维质量轻，拉伸强度高，弹性模量高，刚性强，具有十分优异的力学性能。此外，玻璃纤维具有不燃性，耐化学性佳，吸水性小，耐高温性佳，加工可塑性佳，透光性强。种种优点都表明玻璃纤维足以成为纤维复合增强材料的重要元素。
2.2 环氧树脂特性
固化后的环氧树脂具有良好的物理和化学性能，它用于金属和非金属材料的表面具有优异的粘结强度，良好的介电性能，收缩性能优异，尺寸稳定性，高硬度，较好的柔韧性，耐化学腐蚀性好，因此被当做粘结剂广泛用作各个领域。
2.3玻璃纤维板性能
首先，由于玻璃纤维板结合了玻璃纤维的优异性能与环氧树脂的固化性，玻璃纤维板的物理性能体现在其具有优异的拉伸强度、耐腐蚀、耐高温、韧性好，尤其是性价比高。以下表1是玻璃纤维板与钢板的对比。
表1玻璃纤维技术指标及其与钢板的对比
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名称
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玻璃纤维板
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钢板
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抗拉强度（MPa）
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≥800
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≥400
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弹性模量（GPa）
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≥70
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140
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伸长率（%）
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≥2.0
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-
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由上表可知，玻璃纤维板的抗拉强度仅是钢板的2倍左右，这同时也是反映了玻璃纤维性脆的缺点，却仍然优于钢材[1]。玻璃纤维板板的低密度，降低了其自身的重量，从而使施工过程更为简单和轻便，降低了运输和施工过程的难度，相对的节约了施工成本。
除此之外，玻璃纤维板优异的化学性能也是使其优于其他加固方式的重要因素之一。乙烯基树脂碳纤维板耐化学腐蚀性能优异，不论是在长期日晒雨淋的情况下还是酸碱环境恶劣，乙烯基碳纤维板用于建筑加固都能增强基体的耐腐蚀性，延长建筑物的使用寿命，从而在一定意义上降低了工程的维护成本和保养费用。
3. 玻璃纤维板优势
玻璃纤维板的优势可以细分为资源优势与经济优势，玻璃纤维可以通过废旧玻璃球拉丝熔炼而成，因此原材料资源丰富。相比于芳纶纤维、碳纤维等提取工艺复杂的纤维材料，玻璃纤维板则具有“平民”气质，不仅提炼简单，资源丰富，其加工性也较好，适用于多种领域与施工环境。
经济优势则是：玻璃纤维板具有优异的抗震性能和剪切性能，对工程造价而言，无需重型机械，简化施工难度、提高施工效率、缩短施工周期，节约15%以上的材料使用费，同时房屋桥梁的有效负载的大幅度提升，使用寿命延长，从而降低施工单位的维护成本。除此之外，玻璃纤维板较好的耐腐蚀性使其在受化学腐蚀严重的的地区都不受影响，其用于桥梁混凝土结构加固时使用寿命普遍长于传统钢板，并且对加固构建不需进行特别的防护处理。很大程度上减少了桥梁路面后期保养的费用。由此可见玻璃纤维板不论是在施工成本还是材料使用费上相对钢板都具有较好的经济性。
4. 玻璃纤维板施工流程
4.1基体加固面处理
首先在需要粘钢的位置划线确定；在需要加固的混凝土表层打磨，直至露出新层面，钢板打磨需要粗糙彻底，有油污的地方需要用丙酮清洗干净[2]。
4.2配制粘钢胶
使用前必须根据施工环境（温度、工艺）进行粘钢胶的试验配置，并且确定极好配比。之后将配置好的粘钢胶用电动搅拌器进行匀速搅拌，直到呈色泽一致为止[2]。
4.3施工粘接
将上述混匀的粘钢胶材料，均匀涂于需要加固的混凝土表面和钢材表面，并不得让气泡混入；一般在胶层涂后1-3㎜，呈现中间厚两边薄状态后，对施工基体进行粘结并加压，使胶从加固基体四周溢出[2]。粘结后用手锤沿粘接表面轻轻敲击，如无空洞则表明粘接密实，否则应取下钢板重新补胶进行粘接，如不密实在需要采用灌胶法补实[2]。
4.4固定
去除周边多余的胶料后，用钢架固定施工基体，并适当加压，以四周能挤出微小胶液则表示不缺胶，为合格，如发现有缝隙或缺胶，应将粘钢胶补充填满[2]。
4.5养护
对粘结到位的施工构件做好标示工作，为避免影响粘接效果，在固化前应禁止扰动粘接件。在室温下养护固化，三天后可考虑彻底固化，然后去除加压和固定设施。
5.总结
玻璃纤维板结合了环氧树脂与玻璃纤维优异的机械性、化学性，被广泛用来解决桥梁、建筑物尤其是音乐厅、办公楼、会议室等高级场所的混凝土结构的腐蚀问题。其良好的性价比、施工简便、优异的防腐蚀性等优点使其逐步取代钢筋，并在建筑工程领域占据一席之地，对国民经济的发展发挥着重要作用。是目前建筑结构抗震加固工程上的一种钢筋后锚固利用结构胶作用的连接技术。然而现实工程中玻璃纤维性脆易断，这就需要进一步研究在玻璃纤维板添加一种能改善玻璃纤维较脆性能的添加剂，可以提高玻璃纤维板的抗拉强度，为玻璃纤维板的广泛适用奠定坚实的理论基础。
参考文献
[1]叶列平,冯鹏. FRP在工程结构中的应用与发展[J]. 土木工程学报,2006,03:24-36.
[2]高德丰. 碳纤维加固技术在桥梁结构施工中的应用[J]. 民营科技,2011,07:266.
