碳纤维总类<各国规范基于不同的经验和习惯,在处理方式或限制指标上不尽一致,但裂控配筋的几个基本点是钢筋应力、混凝土与钢筋的粘结应力和混凝土的抗拉强度。钢筋应力直接制约裂缝宽度,控制钢筋应力的大小,能有效控制裂缝宽度。粘结应力制约裂缝两侧的传力长度,进而制约裂缝平均间距和裂缝平均宽度;所以混凝土中宜用螺纹钢筋而不用光圆钢筋以增强粘结作用,宜用较细直径钢筋而不用较粗直径钢筋以加大粘结面积。在同等配筋面积下,钢筋较细、根数较多的裂控效果显然要好于径,粗根少的配筋情况。另外,混凝土的抗拉强度高可推迟混凝土裂缝的出现。/span>
二、聚丙烯腈基碳纤维发展现况
2.1世界总况
1959年日本的进藤昭男发明了用聚目前,关于FRP加固混凝土构件的徐变性能研究较少。已有的研究成果主要有:WassimNaguib和AmirMirmiran对纤维复合材料套箍约束混凝土柱(Fiber-wrappedconcreteColumn,简称FWCC)和FRP管混凝土柱(Concrete.filledFRPTubes,简称CFFT)的长期性能进行了试验研究和理论分析。结果表明,CFFT中混凝土的收缩是其暴露在外的10%到20%,基本可以忽略不计:横向约束作用对FWCC和CFFT的徐变影响不大:采用ACI.209模型的计算值稍高于FWCC的徐变,但高于CFFT徐变的22%左右;徐变后的FWCC的极限承载力没有减少。随后,他们又采用二重幂指数的混凝土徐变模型和Findley的FRP徐变模型进行了理论分析,研究发现FWCC的徐变接近相同成分的密封混凝土柱;C在已有研究的基础上,与合作者共同改进CFRP片材施加预应力的设各,使其适用于混凝土桥梁加固,提出适合于实际混凝土桥梁预应力CFRP片材加固的实用预应力施工技术方法。FFT的徐变比FWCC的徐变小很多,主要原因是由于CFFT中发生应力重分布,大部分应力转移到Fl理管上造成的。丙烯腈(PAN)原丝生产碳纤维的方法。1969年,日本东丽公司研究成功特殊的单体共聚PAN基碳纤维,结合美国联合碳化物公司(Union Carbide)的碳化技术,生产出高强度、高模量碳纤维。20世纪70年代末以来,国外许多以PAN纤维为原料制造碳纤维的厂家在原料供应及碳纤维的生产、供销方面进行广泛合作与竞争,促进了PAN基碳纤维工业的长足发展。特别是进入90年代以后,由于PAN基碳纤维性能优越,应用领域日益扩展。
目前世界PAN基碳纤维已进入发展旺盛的成熟期,主要表现为:
1)PAN基碳纤维产量急剧提高,生产规模大型化,产品价格下降。2)PAN基碳纤维生产工艺、设备、技术不断改进,碳纤维性能不断提高。如:日本东丽公司已开发出高强型T1000系列碳纤维,抗拉模量295GPa,拉伸强度达7.05GPa,而其高强高模MSJ型抗拉模量达640GPa,抗拉强度为3.62GPa。3)应用范围从少数高科技领域、军事部门扩展到整个工业民用的各个部门。
目前,聚丙烯腈基碳纤维产量约占全球碳纤维总产量的90%,生产能力约为31565t/a,其中小丝束碳纤维约为23165t/a,占73.4%,大丝束碳纤维约为8400t/a,占26.6%;日本东丽、东邦和三菱三家公司的高性能小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,占世界高性能小丝束粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时,应按国家现行有关规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算。钢筋和混凝土材料宜按结构检测得到的实际强度,根据国家现行有关规范确定相应的材料强度设计指标;也可根据其设计强度等级,按国家现行有关规范采用相应的材料强度设计指标。碳纤维片材应根据构件相应极限状态时所达到的应变,按线弹性应力——应变关系确定其极限状态时的应力。碳纤维总能力的75.5%,基本控制了世界高性能小丝束碳纤维的生产。
聚丙烯腈基大丝束碳纤维世界总生产能力为8400t/a,福塔菲尔(Fort-afil)、卓尔泰克(Zohek)、阿尔迪拉(Aldila)、爱斯奇爱尔(SGL)等四家公司垄断了世界聚丙烯腈基大丝束碳纤维的生产。其中福塔菲尔公司为3500t/a,占世界聚丙烯腈基大丝束碳纤维总生产能力的41.7%,居世界的首位。