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经编增强结构复合材料在建筑上的应用

来源:中国经编技术信息网 发布时间:2012年06月06日

使用上述的仪器及测试方法能使试验迅速进行,再加上测试条件的选择能确保所测得的数据既可靠又可重现。

2.2.2 混凝土复合材料的承载效果测试

建筑用复合材料的应力 /应变行为不能够简单地由各组分的应力/应变行为来推算,因为不同组分之间的关系也起着决定性的作用。因此对于这类复合材料的性能测试既要考虑到各组分的性能,又要考虑到各组分之间的关系。到目前为止,还没有见到有关预测复合材料性能的著作或论文发表,这是一个值得我们深入研究探讨的方向。

德国德累斯顿技术大学通过图 6所示的试验设备进行了复合材料应力/应变行为的测试。对承载区内试样的外形没有规定,这样在制作试样时很方便,试样被设计成以纵向由外部依次进入承载区、载荷分布区和测试区。载荷分布区在承载区和测试区之间,它能够使载荷均匀地分布到试样的横截面上。这样就能保证载荷从试验一开始就均匀地分布在试样的截面上。经编增强混凝土试样在受到单向拉伸载荷作用时,其受力行为并不是线性变化的,在应力 /应变曲线上可以清楚地看到三个不同的区域(图7)。根据应力/应变曲线可知,复合材料在一定应力范围内(临界值为 σ )应变非常小,而一旦超过这个临界值,则应变变大,当达到一定应力( χσ )之后,应变又有回落。通过这个实验可以看出经编增强结构的混凝土复合材料具有适合于建筑材料的应力 /应变特性。

2.3 经编增强混凝土材料的构造

在研究开发过程中,一种比较理想的混凝土材料构造如图 8所示。虽然成品的结构由于它们不同的用途而外表不同,但其内部的各个层次一样。在板材实际使用之前,对 2.5m × 1.5m 的建筑构件进行实验,结果表明经过经编结构增强后的材料承载能力非常优异。在生产过程中,每个建筑构件中使用的增强纺织品的总量大约是 15m2 。

 

经编增强混凝土材料给建筑带来了便利,并提供了许多的优异性能。它们使承载部件重量降低,减少了运输和安装的费用,并为设计建筑物的外观拓宽了思路。

3. 建筑用经编增强蓬盖复合材料

将经编双(多)轴向增强织物 采用涂层、贴合或压延工艺使基质材料与增强材料结合在一起即可以生产建筑用经编增强蓬盖复合材料。蓬盖材料是产业用纺织品中传统的大类产品,在建筑行业中,大量用于永久性或临时性建筑物的屋顶材料。随着国民经济的发展,游览区的开发和大型现代建筑物的兴建,屋顶蓬盖材料的需求量呈不断增长的趋势。

3.1 经编增强蓬盖材料中增强织物的原料和结构

经编增强蓬盖复合材料对增强结构材料有较大的强度要求。因此,作为增强材料的原料也有强度、尺寸稳定性、耐候性、耐水性、阻燃性、可织性和成本等几个方面的要求。由于高强涤纶和玻璃纤维在作为增强材料的原料时有独特的优点,因此目前及今后的蓬盖复合材料将大多采用高强低缩涤纶和无碱玻璃纤维。一般而言, 大型永久性屋顶材料一般都采用玻璃纤维增强材料,经过聚四氟乙烯涂层整理而成,我们一般称这种材料为膜结构屋顶材料。

在织造技术方面,经编增强蓬盖材料一般使用双(多)轴向结构,织物的悬垂性能由线圈系统根据衬纬结构进行调节,变形能力可通过加大线圈和降低组织密度来增加,如果在经编双轴向织物的基础上,再衬入 45°的纱线,织物的剪切性能就有更大的提高。

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