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鋼絲一連續(xù)玄武巖纖維復(fù)合板及其力學(xué)性能研究

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-08-13  來(lái)源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):32

      簡(jiǎn)易制作了鋼絲一連續(xù)玄武巖纖維復(fù)合板試件及其單向拉伸試驗(yàn)裝置,通過(guò)單向拉伸試驗(yàn),測(cè)試分析了該復(fù)合板的力學(xué)性能。結(jié)果表明鋼絲一連續(xù)玄武巖纖維復(fù)合板具有較好的力學(xué)性能:當(dāng)試樣鋼絲體積分?jǐn)?shù)為20.6%時(shí),其復(fù)合板彈性模量為99.8 GPa,比純CBF復(fù)合板試樣提高12.9%,且抗拉強(qiáng)度也提高9.6%;同時(shí)成本降低35%,因此是一種高性價(jià)比的加固材料。

       連續(xù)玄武巖纖維( Continuous Basalt Fiber,簡(jiǎn)稱(chēng)CBF)一種天然巖石經(jīng)過(guò)熔融、抽絲而成的纖維,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐高溫和耐環(huán)境腐蝕性能好以及成本低等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)作為增強(qiáng)材料在建筑行業(yè)中開(kāi)始應(yīng)用。但是,CBF的彈性模量較低,且屬于脆性材料,限制了其進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。吳智深、吳剛等人利用鋼筋與FRP的互補(bǔ)性,提出了具有穩(wěn)定二次剛度的鋼一連續(xù)纖維復(fù)合筋設(shè)計(jì)方案,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出新型損傷可控型混凝土柱。更進(jìn)一步,又利用鋼絲與CBF的互補(bǔ)性,開(kāi)發(fā)出綜合性能良好且價(jià)格低廉的鋼絲-CBF復(fù)合板。由于CBF是線彈性材料,鋼絲是彈塑性材料,其復(fù)合材料具有穩(wěn)定的二次剛度,如圖1所示,使得其增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)損傷可控,可恢復(fù)性好。為驗(yàn)證鋼絲-CBF復(fù)合板的力學(xué)性能,利用手工平鋪法工藝,制作成型了鋼絲-CBF復(fù)合板試件,并對(duì)復(fù)合板進(jìn)行了單向拉伸力學(xué)性能測(cè)試。

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