纤维层表面处理可提高CFRP和AFRP增强复合材料抗弯刚度

      CFRP和AFRP分别为碳纤维增强塑料和芳纶增强塑料的简称，它可以粘贴在水泥构件的表面用于修复建筑构件、并增强水泥建筑构件的抗弯刚度和强度。  

      这种新技术的应用，在神户大地震后得到推广，一些被震裂的高架结构，在采用CFRP或AFRP无纺布用粘合剂粘贴后，由于碳纤维和芳纶的强度和模量都比钢材大几倍，甚至十多倍，因此被FRP捆绑（或粘贴）后的建筑构件，无异得到了修复，从而不用将原来受损的构件拆去重建，大大节约了工时、投资和材料。此后，特别是最近几年，这种修复加固技术在我国也得到广泛推广。尽管由于我国碳纤维和芳纶纤维产量都很少，目前尚需进口，但采用进口纤维，在国内织成无纺布，已在迅速推开，这一先进技术，已在国内迅速得到采用。 

      浙江理工大学材料纺织学院和索奇先进复合材料有限公司研究将碳纤维和芳纶布事先经过表面处理，然后再用以加固建筑构件，据称可大幅度提高水泥砂浆构件在粘贴后的效果。 

       他们对水泥砂浆构件，作贴与不贴碳纤布和芳纶布抗弯刚度的试验，证明：贴碳纤布和芳纶布后，复合构件的抗弯刚度比贴前提高150%以上（即是贴前的250%以上）。这一效果是纤维层未作任何处理，直接用粘合剂将CFRP或AFRP贴于沙浆构件表面得到的效果。

       此后他们用二种处理方法对纤维层表面进行处理；一种是用浓硝酸，一种是用等离子处理。用浓硝酸处理的效果不大，用等离子处理则可以大幅度提高复合材料的抗弯刚度、（比未经处理单纯用粘合剂粘贴的），其提高幅度可达50%左右。这是由于经等离子处理后；碳纤维层或芳纶纤维层表面糙度增加，表面粘结更为牢固。因此对提高其复合建筑构件的抗弯刚度有利。浙江理工大学材料学院等单位的研究成果，受到了这一领域业者的重视。