德累斯顿技术大学纺织服装技术学院（ Institut für Textil- und Bekleidungstechnik der TU Dresden ）采用耐碱玻璃纤维或碳纤维网状缝编织物作为纺织增强材料与矿石基质复合已经成功应用了多年，纺织增强材料作为建筑行业增强或修补材料具有巨大的优势，但它们的潜能还没有得到充分的挖掘，这取决于如何更有效地利用它们的机械特性，以及如何在后阶段加工纺织品时优化处理工序。过去处理纺织品基体时，经常会破坏几何结构，从而降低了纺织增强材料现场应用的效果。

        德累斯顿技术大学的研究者们因此决定对“结构的稳定性”进行观察，并在特殊的研究领域 “建筑加强和修补用的增强纺织品” （ SFB 528 ）的框架下检测了各种加工方法。对加固松散结构从理论和实验的研究结果显示出一种单一明了的策略：直接运用辊式涂布设备进行水分散型聚合物涂层，随后红外线烘干处理。

 

机器概念

变纱线层的位置。

        在 SFB 528 框架下，对 Leibniz 聚合物研究所（ (Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.) 开发的水分散型聚合物开展了进一步的研究工作，这些工作建立在自交联的羧化苯乙烯丁二烯共聚物和高分子量环氧树脂分散体的基础之上，它们被作为一种在建筑行业使用的增强材料的粘合剂来粘合纺织增强基布，为了这种特种用途而采用了特殊的配方。

        在将涂层剂涂覆到松散的缝编织物上时采用了一套辊式涂布设备。涂层剂通过涂布辊从下方转移到纺织基布上，另一个压辊装在与涂布辊相对的位置上，并与涂布辊一起运行以保证涂布辊与织物之间直接接触，从而保证织物完全的浸润。

        为了确保纺织基布上的涂层尽可能地均匀，尽管只是在织物的一面进行涂覆，涂布辊释放的涂层液流量必须超过纺织基布的吸收量。由于这种超量的涂层，在涂布辊、纺织基布和被动运转的反向辊之间形成了 楔入 涂覆，从而保证了涂布的均匀。

        涂层之后是干燥工序，为此，干燥技术必须和多轴向缝编机相结合。最好的方式是采用红外线发射装置，明确一点讲是采用一种管状中波红外线发射器。

        为了提高效率，转换器放在红外发射器的对面，它能吸收在网状纺织品中直接穿过和由纺织品传送的红外射线，被吸收的红外射线对射线转换器进行加热，结果在纺织基布方向产生长波热辐射，这样可以更充分地利用红外发射器发出的辐射能量。

        辐射转换器由特殊的矿物纤维组成，它们在发射的波长区域不能穿透，有着高吸收系数，呈现出一种特定的低热容量。对由红外发射器和辐射转换器组成的干燥设备可以实现动态控制，加热和冷却的时间极短，非常适合和纺织生产过程相结合。

        涂层和干燥设备与多轴向缝编机的机器控制系统相连，这种工序安排被证明是一种经济的解决方案。

 

影响纺织增强混凝土承重力的因素

        对于纺织增强混凝土中聚合物改性纺织增强基布对承重能力的影响进行了研究，并通过应变测试进行量化，应变测试包括在有着纺织品和改性聚合物的纺织增强样品上进行的中央拉伸强度试验。它们被作为实验测定复合材料承载性能的基础。

        在纺织结构上进行的应变测试如表 1 所示，这种纺织结构是在改进的机器上生产的，主要的特征是：采用了与涂层和干燥设备完全结合的马利莫 14024/c 多轴向缝编机，使用基于德累斯顿 Leibniz 聚合物研究所开发的自交联羧化苯乙烯丁二烯共聚物的水分散型聚合物来进行涂层，涂层量为重量的 10.7 ％。

        

        应变测试结果显示含有改性聚合物纺织品的增强结构的承重能力与最初的纺织基布相比有了显著提高。其原因是内部组合的活化作用和层界面的结合力得到改善。

 

第一座纺织增强分段桥

        对含有改性聚合物纺织增强材料的增强建筑结构的实验发现首次被实际应用在建造用于步行和自行车的纺织品增强桥上。为 2006 年德国园艺展而计划的纺织增强的混凝土桥由德累斯顿技术大学土木工程系的斯威沃 . 维兰德工程硕士、德克 . 耶西工程硕士设计。

        桥的跨度为 8.6 米 ，宽度为 3 米 ，含有 2.5 立方米 的混凝土和 300 平方米 的纺织品，首先用这样的材料做成十个桥段，这些桥段在长度方向通过外部的钢缆束连接。

        桥段中使用的结构构件只有 3 厘米 厚，这种尺寸只有在使用纺织增强纺织混凝土才有可能达到。当使用钢筋增强混凝土时，需要采用附加的混凝土包覆层来使钢筋增强体具有抗腐蚀的作用，这使得墙体的厚度必须至少要有 8 厘米 ，当建造一座类似的钢筋增强混凝土桥时，结构件重量大约为 25 吨，这比纺织增强混凝土桥的重量多出五倍。

        这种建筑是建立在应变测试结果的基础上，考虑了所需要的承重能力，它由一个四层的建筑体和根据表 2 所示的参数生产的改性聚合物纺织结构组成。

        

        为了获取纺织增强混凝土桥建造批准所必须进行的手序中，建筑体证明了它的承重能力。由 16 个加压圆柱体产生的负荷作用点作用在建筑体上来模拟几乎呈平面分布的载荷，测试结果说明了一切。在总负荷为 340.73kN 的作用下，得到的安全系数 g , 将近 3.5 ，因此这样的建筑体能够满足建造批准的要求。

        “纺织增强混凝土是一种极其有效的材料，可以用来生产非常薄的混凝土建筑构件。建造桥段是我们首次尝试在实验室研究之外使用这种材料。”混凝土结构学院的曼弗雷德 . 克伯赫教授在强调这项建筑工程的先进性时如此说道。这项工程的成功结果将在 2006 年的 4 月 22 日 到 10 月 9 日 的 Oschatz 德国园艺展上让众人目睹到，第一座纺织增强分段桥将在展会地点把 D?llnitz 河两岸联接起来，并为基于纺织增强的现代建筑理念的承载能力作证。

        FBI （ Fédération Internationale du Béton ）给纺织增强混凝土桥授予了一个特殊的鼓励奖，这个奖将在 6 月 5 日 的那不勒斯 FBI 大会上颁给获奖者，他们是曼弗雷德 . 克伯赫教授、斯威沃 . 维兰德工程硕士、德克 . 耶西工程硕士。