陈静波1
(1.海宁安捷复合材料有限责任公司，浙江，海宁 314400 ）
摘要：随着时代经济的快速发展与进步，许多旧时建造的建筑物的稳定性和牢固性能都在慢慢地减弱。因此需要加固处理的项目也越来越多。本文将着重介绍一种芳纶纤维板材在建筑工程中的应用，介绍了芳纶纤维板的基本性能，对芳纶纤维板的加固原理进行了分析和总结,研究了芳纶纤维板材在现实应用中的现状。
关键词：芳纶纤维板 加固 应用
1. 前言
随着时代的进步与发展，我国现有建筑物或交通设施稳固性已难以满足逐步增长的人口基数，同时由于个别人员贪污舞弊造成的豆腐渣工程也给广大人民群众的人身安全造成了一定的威胁。因此，建筑物、交通设施的稳固性也受到了前所未有的挑战。尽管国家已经在民用建筑、工业建筑、交通设施等方面投入了大量的人力物力，然而加固责任仍然日益繁重，寻求一种高效、简便的加固方式得以提高旧危建筑设施的稳定性和牢固性成为目前加固领域的当务之急。本文将介绍芳纶纤维板加固技术在建筑工程中的应用，介绍了芳纶纤维板的基本性能，对芳纶纤维板的加固原理进行了分析和总结,探讨了芳纶纤维板的应用现状，并分析了芳纶纤维板应用时的优势和缺陷。
2.芳纶纤维板介绍
2.1芳纶纤维板简介
芳纶纤维板是以芳纶纤维为增强材料，以乙烯基酯树脂为基体材料，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新型复合材料。芳纶纤维芳纶具有高强度、 高模量、 低延伸、 电绝缘、 抗震性好、可纺性、施工简便等优良性能，可以提供板材所需要的高强度；乙烯基酯树脂是一种改性的热固性环氧树脂，通常被称为乙烯基酯树脂，别名环氧丙烯酸树脂。乙烯基树脂树脂可以提供板材较好的耐腐蚀性能。纤维加固方法已逐渐受到建筑工程结构界广泛的关注。在国外，芳纶纤维纤维板已得到了广泛的应用，然而在我国尚处于起步阶段，相关研究与资料更是少之又少。
2.2芳纶纤维板的基本性能
首先，由于芳纶纤维板结合了纤芳纶维的高强度与乙烯基合成树脂的固化性，芳纶纤维板的力学物理性能体现在其具有优异的抗拉强度、弹性模量、抗蠕变、抗震性能[1]。以下表1是芳纶纤维板与钢板的对比。
由上表可知，芳纶纤维板抗拉强度比钢筋大3-4倍左右，弹性模量却略低于钢板[1]。 由于采用了不同配比、性能各异的乙烯基树脂材料，可以使界面树脂渗入混凝土中，片材紧随构件外形粘贴，粘贴用的树脂又具有较高粘结强度， 能有效传递碳纤维片与混凝土两种材料间的应力，保证不产生界面的粘结剥离。
除此之外，芳纶纤维板优异的热稳定性也是使其优于纤维加固方式的重要因素之一。芳纶纤维板耐热性能稳定，不论是在204℃的超高温情况下还是-196℃的超低温情况下，芳纶纤维板都可以不分解不熔化，其用于建筑加固都能增强基体的耐腐蚀性，耐久性，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.芳纶纤维板加固原理
芳纶纤维板的加固方式主要是将芳纶纤维板使用粘钢胶后沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在梁底受拉区，使碳纤维板与加固基体形成一个新的复合体，以提高芳纶纤维板与原有钢筋混凝土结构共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性[2]。 芳纶纤维板和混凝土梁通过粘结层传递剪应力(锚固剪应力) 和粘结正应力(剥离正应力)，以达到共同工作的目的。然而，在使用过程中，芳纶纤维板顶部往往会产生较大的锚固剪应力和剥离正应力，因此，其常见的破坏模式主要有三种: ① 受压区混凝土被压坏相当于混凝土适筋梁破坏梁体所具有的良好延性: ② 混凝土粘结面剪切破坏， 即在芳纶纤维板端部应力作用下由于粘结层的剥离强度较低导致芳纶纤维板剥落; ③ 混凝土保护层剥落破坏，这是由于端部混凝土保护层被拉裂产生竖向裂缝， 当裂缝延伸到纵向钢筋后， 又沿钢筋产生水平向的剥离裂缝，使芳纶纤维板连同保护层发生剥离破坏。
4.芳纶纤维板加固技术的应用现状
芳纶纤维板具有高强度、耐久性好、耐酸碱化学腐蚀性能强、抗压抗剪强度大这些优异性能，其力学性能与碳纤维板相似。本应在工业与民用建筑物的梁、板、柱、墙，天路公路桥梁，隧道，烟囱，塔结构等设施的加固补强得到广泛应用。然而粘贴芳纶纤维板材的加固实例不仅少之又少，其在钢筋混凝土梁的抗弯性能研究也是凤毛麟角。在国外，芳纶纤维板的研究与应用虽已趋于成熟，相关学术研究成果较多，而国内对于芳纶纤维板的研究尚刚起步，并且由于芳纶纤维的价格较高，而其力学性能却与碳纤维相近，综上，芳纶纤维板的性价比不如碳纤维板，相关研究成果又少，使得芳纶纤维并未得到广泛的应用。
5.总结
芳纶纤维板具有优异的力学、物理、化学性，未被广泛用来解决隧道、路面、桥面混凝土结构的腐蚀问题。除了其价格原因，更重要的是芳纶纤维板的实例研究较少。局限了芳纶纤维板的使用。本文认为，一方面应加大芳纶纤维的资源开发，抑制其高昂的价格；另一方面应加大这几方面的研究，为芳纶纤维板在实际工程中的应用奠定坚实的理论基础：
1.粘贴芳纶纤维板， 对弹性受力阶段的刚度效果的改善研究;
2.粘贴芳纶纤维板除了可以防止现有裂缝的扩大补强，是否可以起到改善早期开裂的效果;
3.粘贴芳纶纤维板后，整个加固基体的综合强度问题研究;
4.芳纶纤维板的锚固措施研究，芳纶纤位版的局部薄利文体研究。
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.
