玄武岩纤维是如何应用于南京长江大桥维修加
曾经封闭维修27个月的南京长江大桥,再度通车时,焕然一新、“轻装上阵”。在一些关键部位,先进复合材料玄武岩纤维已嵌入体内,就像给大桥穿上一层坚硬而轻盈的铠甲。
“玄武岩纤维的强度是钢材的5—10倍,重量却只有钢材的四分之一至三分之一。”说起新材料的应用,玄武岩纤维生产应用国家地方联合工程研究中心主任吴智深表示,“以玄武岩纤维、碳纤维为代表的高性能纤维,广泛应用于能源环境、交通海洋、航天航空等领域。”
其中,南京长江大桥的加固方案中就用到了玄武岩纤维网格,接下来跟大家介绍一下玄武岩纤维网格的加固方法。
玄武岩纤维连续网格是以连续玄武岩纤维无捻粗纱为原料,浸胶后经特殊工艺编织而成的网格状材料,可连续生产和制备。
玄武岩纤维网格修复加固技术
加固原理
通过配合砂浆实现玄武岩纤维网格与混凝土构件粘结,共同受力。
材料性能
玄武岩纤维网格性能参数
产品
代号
网眼尺寸
mmxmm
厚度mm
拉伸
强度
MPa
弹性模量
GPa
伸长率%
50x-X
50x50
1-5
≥
≥85
2.3
x-X
x
1-5
≥
≥85
2.3
x-X
x
1-5
≥
≥85
2.3
应用范围
·涵洞、隧道侧墙和拱顶。
·桥梁墩柱、梁、板。
·边坡、挡土墙、污水管道、沟渠。
·砌体结构抗震加固。
产品应用示意图
玄武岩纤维网格加固隧道侧墙和拱顶
玄武岩纤维网格加固桥梁、桥柱、桥板、高栏和桥桁
玄武岩纤维网格加固房屋建筑剪力墙、楼板、梁、柱
玄武岩纤维网格加固系统组成
玄武岩纤维网格加固系统优点
·轻质高强,施工便捷,节约成本。
·加固系统总厚度15mm左右,基本不侵占建筑空间。
·与混凝土热胀冷缩效应基本一致,有效解决剥离问题。
·适用于潮湿环境。
施工步骤
(1)被加固混凝土基层处理
(2)剪裁、铺设玄武岩纤维网格
(3)搭接玄武岩纤维网格
(4)新旧混凝土粘结材料涂覆
(5)聚合物砂浆搅拌
(6)涂抹或喷射聚合物砂浆
(7)压光找平
(8)养护
应用案例
南京长江大桥双曲拱桥段由于使用年限较长,拱肋开裂普遍且较为严重(局部渗水)、局部剥落露筋,整体刚度退化、混凝土碳化较严重。为保证桥梁运行安全,延长桥梁服役期,对拱桥进行了加固处理。拱肋采取增加截面加固法:纵向钢筋直径为20mm,间距87mm;横向U形钢箍筋直径12mm,间距mm;在铺设钢筋后,底层增设一片BFRP网格,网格厚度2mm,网眼尺寸50mm×50mm。增设BFRP网格可有效改善拱肋新浇混凝土拉应力分布,减小荷载作用下拱肋混凝土裂缝宽度与深度,从而减小钢筋保护层厚度,实现桥梁轻量化,同时提升桥梁的承载力耐久性。(来源:网络)
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