玄武岩纤维加固应用经济性分析

玄武岩纤维具有优越的物理学性能,良好的粘合性,耐热性及抗腐蚀性等,非常适用于土木工程领域。

   玄武岩纤维单向布不但抗拉强度高,而且具有良好的高延伸率。在极限状态下破坏时,可以通过自发形变大量吸收能量,所以用于抗震加固方面有独特的优异性能。

   玄武岩纤维单向布是一种不导电的绝缘材料。在地铁隧道,电器化铁路以及一些防磁化,电绝缘,防磁性能高的建筑加固工程中,玄武岩纤维单向布有非常明显的优势。瑞加上玄武岩纤维单向加固工程中施工也非常方便,与胶粘剂结合更好,树脂的浸渍性浸透性都高于碳纤维,以此可提高建筑结构的抗运动荷载能力和抗冲击能力,适合于加固桥梁的土墩、柱、梁等部位。

玄武岩纤维单向布性能指标

面密度(g/m2

单纤直径

(μm)

拉伸强度(MPa)

弹性模量(GPa)

伸长率(%)

厚度(mm

260

13

2100

105

2.6

0.100

300

13

2100

105

2.6

0.115

360

13

2100

105

2.6

0.138

380

13

2100

105

2.6

0.146

玄武岩纤维单向布性能特点

1、抗动载抗疲劳性能好

   虽然碳纤维抗拉强度高,具有良好的承受长期的静荷载性能,但是在极限受力状态下碳纤维为脆性破坏,抗动载、抗疲劳性能不如玄武岩纤维,所以在进行结构加固中,特别是桥梁加固,防地震加固。需在不同部位采用不同的材料,有的应采用碳纤维,有的应采用玄武岩纤维。

2、抗冲击性

   在极限重力作用下,玄武岩纤维材料地首先通过形变吸收大量能量,这是建筑加固工程中所需要的性能之一,因此玄武岩纤维广泛应用于军事装备,防爆设施,桥梁墩柱的加固工程。

3、电绝缘性能好

   玄武岩纤维的绝缘性能比无碱玻璃纤维更好,碳纤维是一种导电体,所以在地铁工程,隧道工程,电气化铁路工程,工业厂房,绝缘性要求高的建筑物,采用玄武岩纤维进行加固可消除屏蔽现象。

4、耐酸,耐碱,耐化学腐蚀性能

   玄武岩纤维复合材料具有良好的耐酸性和耐碱性,在1000CCa(OH)2饱和溶液中浸渍4小时,单丝强度保留率大于75.8%以上。耐强碱性,耐酸性能好。由于海水的氯离子对海边、海港码头的混凝土结构有很强的化学腐蚀性,可导致混凝土碳化,钢筋腐蚀。所以采用玄武岩纤维复合筋,单向布进行加固能达到更佳的效果。

玄武岩纤维单向布经济性分析

   一般碳纤维单向布2层的强度要求,玄武岩纤维单向布3层即可达到;目前碳纤维单向布(合格产品)市场价格为90/m2,,而玄武岩纤维单向布市场价格为25/m2,故每平米碳纤维材料价格为180元,而玄武岩纤维材料价格为90元,可以发现,玄武岩纤维材料造价比碳纤维减少50%。且加固工程实际操作中,玄武岩纤维材料与胶粘剂结合更好,又减少了胶粘剂的使用量;从而更大限度的减少工程材料成本。