土木结构工程常用的FRP复合材料主要有芳纶纤维（AFRP）,碳纤维（CFRP）和玻璃纤维（GFRP），其材料形式主要有片材、棒材和型材。所有的FRP都有一些共同的性质：轻质高强、高弹模、在拉断前均为弹性，热膨胀系数低、各向异性、耐腐耐久性能好等，所以在土木结构工程中应用潜力巨大。另外，FRP复合材料使用维护成本低、可以自由裁减、节省材料、施工便捷，虽然其前期投资较大，但从长期投资的角度看效益明显。
2、材料的基本特性
本文提供了一种新型的用于土木结构工程的材料及相应的技术，芳纶纤维，其主要成分是对苯二胺聚合物（PPTA）,其中既含脂肪族主链又含芳香族主链，所以有牢固的分子结构，芳纶纤维是由直径为12um左右的单丝汇集在一起形成的多纤维状结构，芳纶布是芳纶纤维由单向或双向排列形成的一种片材，常用的是单向片材，它的力学性能指标主要如下表：
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它除了具有所有的FRP复合材料共同性质：轻质高强、高弹模、防腐耐久性能好等特点，其次，它还有自己独特的特点，抗碱腐蚀能力强、不导电、抗动载、抗冲击性能好,这就使它在海港码头工程；绝缘性要求高的场所如地铁、隧道及电气化铁路上路桥的施工；抗疲劳要求高的地方和冲击大而频繁的构件等,另外，由于它是一种有机材料，所以和同是有机材料的树脂的浸透能力比其它FRP材料强，芳纶固化时间是其它FRP材料的1/3-1/4，经济效益相应就提高了，有着其它FRP材料所不能比的优势。
3、芳纶布在结构加固工程中应用领域 copyright 123456
梁：主要是桥梁和民用建筑或工业产房，加固的方式包括抗弯和抗剪，在进行抗弯加固时，芳纶布的纤维方向与梁的轴向一致，一般贴在梁的受拉侧，已提高梁的承载能力，据有关试验得出，只要该梁不是超筋梁，贴一层CAFF-280可以提高承载30％左右，贴两层可以提高40％左右；在进行抗剪加固时，芳纶布的纤维方向与梁的轴向垂直。
柱子：芳纶布是一种理想的柱子加固材料，首先，因为芳纶的弹模是118Gpa,相对于碳纤维（弹模230Gpa）,所以它的延性较好；其次，在进行棱角打磨时一般只需要10mm左右，一般不需打磨，而碳纤维则需要30mm左右，芳纶就可以节约很多工时，最后，由于芳纶布是一种柔软的布，所以追随性很好，特别是对于形状不规则的承台，芳纶布是一种理想的加固材料。 内容来自123456
砌体、板：一般对于板的加固净空要求比较高，而且加固后要不影响其外观，所以用厚度很薄且柔软的FRP复合材料进行加固是一种理想的选择。
烟囱、水塔 ：由于象烟囱水塔这样向高空发展的结构，加固维修特别困难，传统方法基本上很难解决这样的问题，而轻质高强、耐腐蚀、耐久性能都很好的芳纶纤维就是一种很好的选择。
地铁隧道：由于地铁和隧道是一种在地下工作的结构，所以它的受力与地面结构是不一样的，在洞顶和洞测都有土的力的作用，而且它也有净空的要求，所以进行裂缝修补时，传统的加固方法可能性很小，用芳纶布进行加固维修就可以满足它的各方面要求，因为在地铁或隧道的拱定或侧壁的裂缝一般是多向且不规则的，这就要求它的修复材料必须具有良好的抗剪性能才行，而且芳纶还是一种不导电的FRP材料，所以芳纶布在隧道地铁工程中是一种最佳的选择。 123456
4、芳纶纤维的应用特性
不导电性：在现代的工程中，如地铁、隧道、电气化铁路以及工业厂房等等，都对绝缘性要求很高，在这些工程的加固补强中，芳纶纤维有着绝对优势，也给这些领域提供了一个最佳的选择机会。
耐腐蚀性好：特别是耐强碱腐蚀，这点其他FRP复合材料不能相比的，由于在海水对混凝土结构有很强的腐蚀性，主要是因为里面含氯离子较多的缘故，导致混凝土碳化，钢筋锈蚀膨胀，所以在一些海港码头工程的加固及防护中，芳纶纤维是最佳的选择。 123456
抗冲击性：由于芳纶纤维的弹模是118Gpa，延性特别好，它的延伸率为1.8％，所以刚开始时它在国外是用作军工产品，如防弹衣等。用它加固一些对冲击性要求很严的结构中，如主航道的桥墩等
抗动载抗疲劳性能好：虽然碳纤维的抗拉强度非常高，但由于它是一种脆性材料，只能承受长期的静荷载，如果长期承受动载，就不能保证它的强度了，芳纶纤维则不受这个限制，早期主要用于军工产品，而且是防弹衣的主要材料，由于其韧性比较好，所以相应的其抗疲劳能力就非常好，另外，芳纶纤维的抗剪切能力也是所有FRP材料中最强的。 123,123
施工方便：主要是以下几个步骤，表面处理--涂刷底胶--底层浸渍树脂--粘贴芳纶布--外层浸渍树脂--表面防护，而且操作非常简单。不需要大型的吊装机械设备，一般不需要做倒角，方形柱子的倒角只要做10mm就可以了，因为芳纶是一种有机材料，与树脂的浸润性很好，且养护时间很短一般为几个小时，而类似其它纤维则需要一至二周。
5、各种加固方法的比较
贴钢板：在用钢板加固时，一般将钢板贴在被加固的桥梁结构受力部位的外边缘，同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷，约束混凝土的变形，但是，采用这种方法加固必须注意几点：首先，对钢板的尺寸要求很严格，抗弯时宜薄点以保证它和原结构的变形协调，抗剪时则宜厚点，而且在锚固时应使端部钢板延伸到应力较小区，防止应力集中对结构承载力的损害；其次，贴完后，必须对钢板边缘裂缝的进行处理；最后，还要对钢板进行防腐处理，这也是一项长期的任务，所以综合起来造价相当高，而且，它的使用范围还有一定的局限性，一般只用在刚度要求很严格的地方。 123,123
扩大截面法：这种加固方法的原理在于通过增大受力面积来提高结构的承载力，这种方法一般都用在一些很小而且对净空没多少要求的结构中，优点是成本较低，缺点是增加原结构的自重同时净空减小了，工期长，有很大的局限性，在目前，现在较大的工程都不会用它。
碳纤维：在目前的FRP材料加固市场中，碳纤维占的比例最多，种类也很多，进口的和国产的都有，常用的规格一般为0.11mm的和0.167mm两种，它的作用机理和我们的芳纶纤维以及其它FRP复合材料基本是一致的，利用其轻质高强、高弹模、耐腐蚀耐久性能好等优势对结构进行加固，虽然它能很大的静载，但由于碳纤维是一种易发生脆性破坏的材料，所以如果经常承受动载或冲击，就不能保证它的强度的发挥了，而芳纶纤维的极限破坏形式为塑性破坏，另外，碳纤维，还是一种导电的材料，所以在绝缘性要求很高的电气化铁路、地铁及隧道工程中，也不宜用它，而同为高强高弹模的芳纶纤维就不存在这样的局限了，而且还是它的优势所在，芳纶纤维在抗剪方面也有很大的优势，在裁剪时就必须用专门的陶瓷剪刀，在加固墩子时一般也是利用芳纶优异的抗剪性能。 123,123
6、结论
随着我国国民经济的飞速发展，现在及今后相当长的一段时期，各类桥梁及房屋建筑结构的维修、加固、改造将成为建设工程的侧重点。目前国内的常用的加固方法主要有以下几种在纤维布复合材料加固、粘钢板、体外预应力扩大截面等方法，芳纶纤维复合材料具有鲜明的特点，并且由于其性价比明显优势，相信会越来越广泛地被大家关注，成为我们旧危桥加固的应用最广的新技术。
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