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FRP特點(diǎn)
重量輕
FRP的密度約為14-21kN/m3,約為鋼的1/6~1/4,亦輕于金屬鋁。應(yīng)用于大跨結(jié)構(gòu)中時(shí),可極大減輕結(jié)構(gòu)自重。
以喬布斯劇院為例,整個(gè)碳纖維屋蓋自重僅80t,可采用整體吊裝方式施工。按屋蓋直徑約47m計(jì)算,折合每平米平均重46kg,僅相當(dāng)于約6mm厚的鋼板。如此驚人的減重效果,才使得屋面承重于周邊結(jié)構(gòu)玻璃成為可能,造就了令人驚嘆的空間效果。
FRP線(xiàn)性型材的成型方法:拉擠成型工藝及應(yīng)用
概述
拉擠工藝是一種生產(chǎn)FRP線(xiàn)性型材的成型方法, 它是在牽引裝置的帶動(dòng)下,將無(wú)捻玻璃纖維粗紗和其他連續(xù)增強(qiáng)材料進(jìn)行膠液浸漬、預(yù)成型,然后通過(guò)加熱的成型模具固化成型,從而實(shí)現(xiàn)FRP制品的連續(xù)生產(chǎn)。
拉擠工藝早在1948年就有人研究,1951年首先在美國(guó)注冊(cè),取得專(zhuān)利,真正進(jìn)入結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域還是70年代初的事。在那之后,拉擠工藝才成為一種廣泛應(yīng)用的工藝技術(shù),并逐漸引起社會(huì)各界的重視。伴隨著原材料以及設(shè)備制造水平的提高,拉擠工藝的許多關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破,獲得了迅速的發(fā)展。可利用在樹(shù)脂中摻入阻燃劑 FRP表面防火處理的辦法提高1防火性能。
FRP線(xiàn)性型材的成型方法:拉擠成型工藝及應(yīng)用
復(fù)合材料橋梁
70年代后期,我國(guó)也開(kāi)始對(duì)GFRP橋梁進(jìn)行研究。在1982年,北京密云建成了跨度20.7m,寬9.2m的GFRP簡(jiǎn)支蜂窩箱梁公路橋,為世界上一座FRP車(chē)行橋,1986年,重慶建成一座斜拉式FRP人行橋。近年來(lái),隨著FRP在結(jié)構(gòu)工程中被逐漸接受,F(xiàn)RP在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也快速發(fā)展起來(lái),世界各地各種結(jié)構(gòu)形式的FRP橋梁相繼建成,目前已經(jīng)超過(guò)100座,例如1992 年在英國(guó)蘇格蘭建成的Aberfeldy 人行橋?yàn)槿獸RP 結(jié)構(gòu)的斜拉橋,2001年,在西班牙建成的Lleida橋?yàn)楣皹?,美?guó)的Clear Crack 橋?yàn)镕RP 型材梁橋。異qing酸脂是為優(yōu)化拉擠成型特性而選用的,其特性是:粘度低(保證纖維良好浸漬),膠凝時(shí)間長(zhǎng)(方便啟停),聚合迅速(提高成型速度),表面光潔度良好,成本具有競(jìng)爭(zhēng)力。
采用聚氨酯拉擠技術(shù),在以下方面凸顯優(yōu)點(diǎn):
將原有的拉擠系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成聚氨酯拉擠系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單、方便和經(jīng)濟(jì),無(wú)需大的投資。原有的模頭、加熱器和機(jī)組仍可使用。需要改裝的設(shè)備有兩件:樹(shù)脂計(jì)量/混合器和樹(shù)脂注射箱。其一,因?yàn)榫郯滨ナ请p組分體系,故需用一種專(zhuān)門(mén)的計(jì)量/混合裝置;由于層間拉伸/剪切強(qiáng)度低,使得連接部位容易成為構(gòu)件的薄弱部位,需盡量減少連接,并特別重視連接設(shè)計(jì)。其二,因?yàn)榫郯滨?shù)脂的反應(yīng)活性,還需要把傳統(tǒng)的敞式樹(shù)脂槽取消,代之以樹(shù)脂注射系統(tǒng),以適應(yīng)聚氨酯更快的膠凝時(shí)間。