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CFRP材料即碳纤维增强复合材料,CFRP材料是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢.因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高.碳纤维复合材料的优点是高强度,是钢铁的5倍;出色的耐热性,可以耐受2000℃以上的高温;出色的抗热冲击性;低热膨胀系数,不宜变形量;热容量小,较为节碳纤维复合材料在土木工程中的用途主要表现在碳纤维筋、碳纤维增强水泥和碳纤维增强木材.碳纤维筋的强度比低碳钢高约90%,而重量仅为后者的1/5左右;碳纤维与混凝土的附着强度高达713MPa,高于钢绞线与混凝土2197MPa的附着强度;碳纤维筋具有良好的拉伸疲劳性能及耐腐蚀、抗冲击、柔性高和易于操作的性能,因此在桥梁、码头等易受腐蚀的结构中应用较多.碳纤维增强水泥在水泥及其制品中掺和一定量碳纤维和外加剂,以有效控制水泥及其制品塑性收缩及早期裂纹,提高水泥及其制品的密实性,增加水泥及其制品后期强度
什么是土工合成材料,概括而言,土工合成材料是应用于岩土工程的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。因为它们主要用于岩土工程,故冠以“土工”两字,称为“土工合成材料”,以区别于天然材料。土工合成材料在早期曾被称为“土工织物”和“土工膜”。随着工程需要,这类材料不断有新的品种出现,例如土工格栅、土工网和土工模袋等,原来的名称已不能准确地涵盖全部产品,这样,在其后的一段时期内,把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品”。显然,这样的名称不宜作为一种技术名词或学术名词。为此,1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上,正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”。
土工合成材料的原材料是高分子聚合物(polymer)。它们是由煤、石油、或石灰石中提炼出来的化学物质制成,再进一步加工成纤维或合成材料片材,后制成各种产品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PER)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)和聚(PVC)等。聚乙烯是在1931年前后,首先由英国ICI公司研制成功的,1939年成为商品在市场上出售,它是聚合物中分子结构的一种,可分为低分子量和高分子量两类。聚乙烯的比重为0.92,耐酸碱,抗化学剂能力强,吸湿性低,低湿时仍具柔性,电绝缘性。在1950年前后,又开发出了高密度聚乙烯(HDPE)材料,其比重、机械强度、熔点和硬度等都比低密度的为优。聚酰胺约在1935年研制成功,俗名为尼龙,其吸湿性较高,干燥时有一定绝缘性、机械性能好。此外,常用的原材料还有聚,它的比重为1.4,具有的化学稳定性,不燃烧,可用于制造透明薄膜、管道、板材等。
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1.概述
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