Application de fibres aramides dans le renforcement des bâtiments

En tant que nouveau type de matériau de structure d'ingénierie, le tissu en fibre d'aramide a été prouvé comme une méthode efficace par de nombreux projets dans le domaine du renforcement de la structure au pays et à l'étranger. Les composites de fibres de polyamide aromatiques présentent les caractéristiques suivantes: haute résistance à la traction, faible densité (environ 25% des barres d'armature), bonne résistance à la corrosion, module élastique élevé, bonne résistance magnétique, résistance au cisaillement et résistance à l'extrusion. Excellente performance.

La fibre aramide est une sorte de fibre Polyamide aromatique. Sa structure moléculaire est le polymère de P - phénylène - P - benzoamide, qui contient à la fois la chaîne principale aliphatique et la chaîne principale aromatique, de sorte que la structure moléculaire est forte et légère. Il possède de nombreuses excellentes propriétés, telles que haute résistance, résistance à la corrosion, résistance à la fatigue, résistance aux chocs, etc., et est également un matériau non conducteur. Le tissu d'aramide tissé à partir de fibres d'aramide est une feuille de fibres d'aramide disposées dans une ou deux directions. Flexible, il s'agit d'un matériau léger, à haute résistance, à haute élasticité, résistant à la corrosion et non conducteur. En particulier, le tissu aramide a la meilleure résistance à la fatigue, à l'impact et à la charge locale dans tous les composites FRP.

À l'heure actuelle, les composites FRP courants comprennent la fibre de carbone (CFRP), la fibre d'aramide (afrp) et la fibre de verre (GFRP). À l'heure actuelle, les matériaux de renforcement des tissus en fibre de verre couramment utilisés sont principalement l'aramide et la fibre de carbone. Étant donné que la fibre de verre a une résistance à la traction et un module élastique relativement faibles et une texture relativement fragile, elle n'est généralement pas considérée comme appropriée pour le renforcement des structures en béton. En raison de la bonne ténacité et de l'allongement élevé de la fibre de polyamide aromatique, la forme finale de rupture est la rupture plastique, c'est - à - dire qu'une grande quantité d'énergie est absorbée par sa propre déformation, ce qui est particulièrement important pour le renforcement sismique. Les fibres de Polyimide aromatiques ont une bonne ténacité et peuvent être utilisées pour fabriquer des tissus, des plaques, des nervures, des câbles et des grilles de différentes formes, de sorte que les fibres de Polyimide aromatiques ont un champ d'application plus large que les fibres de carbone. De plus, la fibre Polyamide aromatique est un matériau non conducteur. La fibre de polyamide aromatique présente des avantages évidents par rapport à la fibre de carbone en tant que matériau de structure dans un environnement où les exigences en matière d'isolation et de propriétés magnétiques sont élevées. La fibre de polyamide aromatique a une structure très pratique et une très bonne mouillabilité avec la même résine d'imprégnation organique. En raison de la ténacité et de la ductilité de la fibre aramide à haute contrainte, la résistance à la charge dynamique et à l'impact de la structure peut être grandement améliorée. En ce sens, les applications des fibres de carbone sont inférieures à celles des composites de fibres aramides. Son champ d'application est vaste. Il est recommandé que les propriétés des matériaux soient prises en considération lors de la conception et que les meilleurs résultats soient obtenus en appliquant les matériaux appropriés aux sections appropriées.

Quels sont les avantages des fibres aramides?

1. Résistance à l'impact: le module élastique de la fibre aramide est de 125 GPA, avec une bonne ductilité (allongement de 2,4%). La fibre aramide absorbe d'abord une grande quantité d'énergie par déformation, et sa forme de défaillance est la défaillance plastique. En revanche, le mode de défaillance des fibres de carbone est fragile. Par conséquent, la fibre aramide est largement utilisée dans l'aérospatiale, l'équipement militaire, les installations à l'épreuve des explosions, le renforcement des piliers et d'autres domaines.

2. Résistance à la charge dynamique et à la fatigue: la fibre de carbone a une résistance à la traction plus élevée, mais le mode de défaillance de la fibre de carbone est fragile et ne peut supporter que la charge statique à long terme. La fibre aramide présente des avantages uniques dans les domaines de la résistance à la charge dynamique et de la résistance à la fatigue. Par conséquent, lors du renforcement de la structure, il convient d'accorder une attention particulière à l'utilisation de fibres aramides ou de fibres de carbone pour le renforcement en fonction des caractéristiques de répartition des contraintes dans la partie renforcée de la structure. Entre - temps, la résistance au cisaillement des fibres d'aramide est la plus forte de tous les matériaux FRP et l'utilisation de composites de fibres d'aramide doit être envisagée pour le renforcement au cisaillement.

3. Résistance à la corrosion: les composites aramides ont une bonne résistance à l'acide et une forte résistance à la corrosion alcaline. L'ion chlorure dans l'eau de mer est très corrosif pour la structure du béton, ce qui peut entraîner la carbonisation du béton et la corrosion des barres d'armature. Par conséquent, les composites de fibres d'aramide sont couramment utilisés dans le renforcement de la structure et la protection de certains projets portuaires et portuaires.

4. Non - conductivité et non - magnétisation: la fibre aramide est un matériau non conducteur, de sorte que les composites de fibres sont plus appropriés dans les projets de renforcement nécessitant une isolation élevée, tels que les salles d'instruments de précision, les hôpitaux et certaines usines industrielles spéciales.

5. Construction pratique: les principales étapes de construction du tissu en fibre d'aramide sont les suivantes: traitement de surface du béton - peinture d'amorce - résine d'imprégnation de la couche inférieure - collage du tissu en fibre d'aramide - résine d'imprégnation de la couche externe - protection de la couche externe. Par rapport aux techniques traditionnelles de renforcement de la structure, telles que le collage des tôles d'acier et l'élargissement de la section transversale, la technique de renforcement du PRF présente les avantages d'une construction pratique, d'un cycle de construction court et d'aucun équipement de construction à grande échelle.

La technologie de renforcement de la fibre aramide utilisée dans la construction est de plus en plus populaire. À l'heure actuelle, les méthodes de renforcement couramment utilisées en Chine sont les suivantes: renforcement des composites de fibres, tôles d'acier liées, précontrainte externe et augmentation de la section transversale. Ce matériau a des caractéristiques uniques, en raison de ses avantages évidents en matière de rapport coût - efficacité, nous croyons qu'il attirera de plus en plus l'attention des gens et deviendra la nouvelle technologie la plus largement utilisée dans le renforcement de la structure du bâtiment et d'autres structures en béton en Chine, et peut être utilisé Dans la fibre d'aramide dans le génie civil en Chine. L'industrie des composites de fibres a créé les conditions nécessaires pour participer à la concurrence internationale et a d'importants avantages sociaux et économiques.