玻璃是一种以脆闻名的物质.有趣的是,玻璃一旦经加热,被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维之后,它仿佛就完全忘掉了自己的本性,变得像合成纤维那样柔软,而坚韧的程度甚至超过了同样粗细的不锈钢丝!
那么,玻璃纤维有啥用处呢
用玻璃纤维拧成的玻璃绳,可称是"绳中**."一根手指那样粗的玻璃绳,竟能够吊起一辆载满货物的卡车!由于玻璃绳不怕海水腐蚀,不会生锈,因此用作船缆,起重机吊绳很合适的.合成纤维做的绳虽牢,但是它在高温下会熔化,而玻璃绳却不怕,因此,救护员使用玻璃绳特别安全.
玻璃纤维经过组织,能织出各式各样的玻璃织物——玻璃布.玻璃布既不怕酸,也不怕碱,所以用作化学工厂的滤布,十分理想.近年来不少工厂纷纷采用玻璃布代替棉布,麻袋布,制作包装袋.这种袋不霉不烂,防潮防蚀,经久耐用,很受人们的欢迎,并且还能节约大量棉麻.有精美图案的大张玻璃贴墙布,用粘合剂往墙上一贴,美观大方,免去了粉刷和保养,脏了只要用布一抹,墙壁马上又变得干干净净了.
玻璃纤维既绝缘,又耐热,所以它是非常优秀的绝缘材料.目前,我国多数电机和电器厂都已大量采用玻璃纤维做绝缘材料.一台6000千瓦的汽轮发电机,其中用玻璃纤维做的绝缘部件竟达到一千八百多件!由于采用了玻璃纤维做绝缘材料,既提高了电机的性能,又缩小了电机的体积,还降低了电机的成本,真是一举三得.
玻璃纤维的另一个重要用途是和塑料合作,制造各种玻璃纤维复合材料.譬如,将一层层的玻璃布浸在热熔的塑料中,加压成型后就成了大名鼎鼎的"玻璃钢".玻璃钢甚至比钢还坚韧,既不会生锈,又耐腐蚀,而重量只有同体积钢铁的四分之一.因此用它来制造船只,汽车,火车的外壳以及机器的零件,不但可以节省大量的钢铁,同时还因减轻了车,船本身的重量,使有效载重量大为提高.由于不会生锈,可以免去许多保养费用.
在土木工程中，由于设计失误、施工不当、使用功能改变、设计标准提高、建筑物老化、自然灾害及偶然事故等诸多原因，需要对建筑物进行补强和加固。近几年来，纤维复合材料(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)作为一种新型的混凝土结构补强加固材料在我国逐渐兴起。由于FRP具有重量轻、强度高、易于施工、耐腐蚀性好、对结构影响小等优越性能，而引起了国内外土木工程界的普遍关注，并被认为是**有前景的加固方法。FRP在国外已经被广泛地应用在土木工程中，然而在我国对于FRP的研究应用还十分有限。 本文以16根柱的破坏性试验为基础，对纤维布加固钢筋混凝土偏心受压柱进行了试验研究。分析了纤维布加固量、纤维布种类、预加载程度、卸载程度、锚固宽度、锚固间距6个变化参数对加固效果的影响。结果表明：在大偏压柱受拉侧纵向粘贴纤维布加固后，试件的承载力明显提高；加固柱的承载力随纤维布层数的增加而增加，但承载力的提高程度与纤维布的加固层数并不呈线性增长关系；碳纤维布对钢筋混凝土偏心受压柱承载力的提高明显优于玻璃纤维布，即纤维布的抗拉强度越高，加固效果越好；滞后应变的大小是决定二次受力结构加固效果的关键因素，加固前应尽可能对结构进行卸载，但没有必要花费大量的人力、物力去完全卸载，只要卸载至原结构极限承载力的40％左右就能获得良好的加固效果；对纵向粘贴纤维布加固的偏心受压柱采取合理的附加锚固措施是必要的，它不仅能显著提高柱的承载力，还能改善柱的延性。在相同的锚固量下，条形箍分条越多，宽度越小，锚固间距越小，加固效果越好。 **后，在试验结果分析的基础上，推导了纤维布加固钢筋混凝土偏心受压柱的正截面承载力计算公式，并将理论计算结果与试验结果进行了比较。结果表明，采用本文的计算方法与试验值误差较小，且偏于安全，可供加固设计时参考。