纖維增強復合材料是水中加固的一種材料,纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer,或Fiber Reinforced Plastic,簡稱FRP)是由增強纖維材料,如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等,與基體材料經過纏繞,模壓或拉擠等成型工藝而形成的復合材料。根據增強材料的不同,常見的纖維增強復合材料分為玻璃纖維增強復合材料(GFRP),碳纖維增強復合材料(CFRP)以及芳綸纖維增強復合材料(AFRP)。由于纖維增強復合材料具有如下特點:(1)比強度高,比模量大;(2)材料性能具有可設計性:(3)抗腐蝕性和耐久性能好;(4)熱膨脹系數與混凝土的相近。這些特點使得FRP材料能滿足現代結構向大跨、高聳、重載、輕質及在惡劣條件下工作發展的需要,上海特殊纖維增強復合材料系統,同時也能滿足現代建筑施工工業化發展的要求,因此被越來越普遍地應用于各種民用建筑,上海特殊纖維增強復合材料系統、橋梁,上海特殊纖維增強復合材料系統、公路、海洋、水工結構以及地下結構等領域中。在水中加固系統中,單向的纖維干織物可因為自身柔軟,可以輕松纏繞在任何幾何形狀。上海特殊纖維增強復合材料系統

水中加固如按工藝特點來分,有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。手糊成型又包括手糊法、袋壓法、噴射法、濕糊低壓法和無模手糊法。手糊法的特點是用濕態樹脂成型,設備簡單,費用少,一次能糊10m以上的整體產品。玻璃纖維增強塑料是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料,以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。水中加固中的復合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求,需要由兩種或兩種以上的材料復合在一起,組成另一種能滿足人們要求的材料,即復合材料。單一種玻璃纖維,雖然強度很高,但纖維間是松散的,只能承受拉力,不能承受彎曲、剪切和壓應力,還不易做成固定的幾何形狀,是松軟體。如果用合成樹脂把它們粘合在一起,可以做成各種具有固定形狀的堅硬制品,既能承受拉應力,又可承受彎曲、壓縮和剪切應力。這就組成了玻璃纖維增強的塑料基復合材料。上海水電站水閘防腐玻璃纖維布是水中加固的一種材料,由于不會生銹,非常適合高酸、堿、鹽及大氣腐蝕環境中使用。

水中加固的結構設計正轉向基于性能的設計,對結構及材料性能的要求也提高了。FRP材料已用于新建結構的框架以提高其結構性能。FRP纖維復合材料在長期惡劣的地質條件下具有良好的耐腐蝕性能,已普遍用于加筋土中;FRP復合材料易被掘進機具切斷,故可用于盾構法掘進豎井的混凝土墻、土釘及臨時支護用的復合材料地錨,如用鋼錨則會導致挖掘機機頭的斷裂。因GFRP復合材料價格低廉,安裝方便,耐久性強,已用于潮汐變化的干濕交替的擋土墻、地基錨桿及噴射混凝土筋等。FRP復合材料可用作懸索橋及斜拉橋的纜索、預應力混凝土橋中的預應力筋,甚至可以用于整個橋梁體系;另外在橋梁補強加固方面也有應用。
在進行水中加固時,用嵌入法可利用水泥基粘結劑取代環氧樹脂,因而能應用于高溫高濕的加固鋼筋混凝土工程中。當被用來加固構件的負彎矩區域時,相比較其他加固方法更具優勢。預應力加固法主要是利用預應力纖維布、預應力纖維板和預應力纖維筋來進行設計加固的一種方法。由于非預應力加固技術對構件的剛度提高不大,無法有效的抑制構件的撓度變形和裂縫的擴展。為了充分發揮纖維復合材料的髙強度優勢,借鑒預應力混凝土結構技術的基本原理,才提出了預應力加固的技術。目前研究比較成熟的技術是預應力碳纖維布加固混凝土結構技術,有系統的設計、施工方法,在工程應用中已經得到實踐,另外預應力碳纖維板加固也已經展開應用。預應力加固能夠充分發揮纖維增強材料髙強度的優勢。FRP如按工藝特點來分,有手糊成型、層壓成型、RTM法、擠拉法、模壓成型、纏繞成型等。

在進行水中加固時,灌注粘土漿加固技術可分為充填式和劈裂式兩種,前者是指自重灌漿(孔口壓力為零),后者是指利用灌漿壓力劈開壩體,形成一道近于垂直并連續的漿體帷幕。其實,兩種灌漿都是壓力灌漿,只是所用的壓力大小不同而已。墩間系梁應一次連續灌注,否則施工接縫要按設計文件或規范要求辦理。砼的振搗:采用式振搗棒振搗密實,點均勻分布,半徑不得超過振動半徑1.5倍,與模板保持5~10cm的距離,下層5~10cm,直到砼表面不再下沉,平坦泛漿,不再冒出氣泡。拆除模板、覆蓋養生墩間系梁模板拆除必須在上部墩柱施工完畢后拆除完墩柱模板后再拆除墩間系梁模板,拆除墩間系梁底模前必須進行墩間系梁實體砼回彈試驗,達到設計強度的75%后方可拆除底模;模版的拆除遵循后裝先拆,先裝后拆的原則進行。玻璃纖維布是水中加固的一種材料,其密度非常的小。上海高性能纖維復合材料
芳玻韌布是水中加固的一種材料,該產品為特種建材,主要用于建筑物結構,橋梁,隧道等抗震修復和加固補強。上海特殊纖維增強復合材料系統
水中加固中的纖維增強復合材料可以定義三種空間尺度以便研究:細觀尺度、介觀尺度和宏觀尺度。細觀尺度的基本單元為纖維、基體和界面,介觀尺度的基本單元為單層板,宏觀尺度的基本單元為多向層合板。在不同空間尺度下,對纖維增強復合材料及其多向層合板結構中典型失效機理的描述也有所不同。細觀尺度下,纖維增強復合材料的基本單元為纖維、基體和界面,在不同應力狀態下的典型失效模式包括基體粘塑性變形與開裂;纖維-基體界面脫粘;纖維破壞(拉斷或彎折)。細觀失效在本質上為更小尺度的裂紋萌生與擴展,按照斷裂力學中的三種斷裂模式(張開型、滑剪型和撕剪型)則可以有更多的分類。上海特殊纖維增強復合材料系統