碳纖維材料是目前常用的一種加固材料,和其他的加固材料相比,碳纖維材料有多種優(yōu)勢(shì),而且性價(jià)比較高,目前被廣泛的應(yīng)用于建筑工程以及其他領(lǐng)域中,今天就帶大家對(duì)碳纖維布的特點(diǎn)簡(jiǎn)單的了解一下。
碳纖維布加固技術(shù)是利用碳素纖維布和的結(jié)構(gòu)膠對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行加固處理,在技術(shù)上采用的碳纖維布強(qiáng)度也是普通二級(jí)鋼的好多倍,因?yàn)樘祭w維布強(qiáng)度非常高,很多加固工程都在使用,所產(chǎn)生的結(jié)果也是可想而知的,讓結(jié)構(gòu)強(qiáng)度變得更高。
在作用上碳纖維材料具有諸多優(yōu)良的施工性能,現(xiàn)在被很多施工單位廣泛的應(yīng)用于建筑工程中,因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量輕,密度比較低,在重量上所占不打比重,特別是在施工上有效的減輕了條件,讓施工變得便利;在使用的過(guò)程當(dāng)中基本上不會(huì)讓原來(lái)的固件尺寸發(fā)生明顯的改變,同時(shí)又不會(huì)影響到原來(lái)產(chǎn)品尺寸大小的材料。
碳纖維布的使用的范圍也是非常廣泛:它適用于處理建筑物使用荷載增加、工程使用功能改變、材料老化、混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)值、結(jié)構(gòu)裂縫處理、惡劣環(huán)境服役構(gòu)件修繕、防護(hù)的加固工程。在各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型,各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補(bǔ),如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)范圍。
恒固碳纖維布同品質(zhì)的相融性,打造完粘接性能,根據(jù)碳絲的延展性,巧力研發(fā)出配套的碳纖維浸漬膠,完粘接匹配性能,大幅提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度。
碳纖維布施工過(guò)程中需要注意:
嚴(yán)格按照GB50550-2010的施工工藝進(jìn)行粘貼,但應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、碳纖維布一定要粘貼到結(jié)構(gòu)面上,如果要加固的構(gòu)件有白灰需將白灰鏟除,有抹灰層要將抹灰層剔除,有混凝土墊層也必須將混凝土墊層進(jìn)行剔除,剔除完畢露出新鮮的混凝土,再用結(jié)構(gòu)修補(bǔ)膠對(duì)加固的基面進(jìn)行修補(bǔ)、找平。
2、對(duì)于有棱角的截面,需要磨成圓弧半徑不小于25mm的曲面。
3、需要加固的混凝土基面需要保持干燥,基面表層含水率不宜大于4%,不應(yīng)大于6%?;婧食^(guò)6%應(yīng)進(jìn)行干燥處理或者采用的潮濕浸漬膠進(jìn)行粘貼。
4、碳纖維布在粘貼時(shí),用刮板進(jìn)行刮壓,刮壓時(shí)要沿一個(gè)方向進(jìn)行刮壓。
5、碳布在搭接時(shí)受力方向搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于20cm。
6、應(yīng)特別注意在冬季施工時(shí)浸漬膠會(huì)有些粘稠,屬于正常現(xiàn)象,如果過(guò)于黏稠影響正常施工,應(yīng)對(duì)膠體進(jìn)行加熱處理。嚴(yán)禁在膠體中加入酒精等有機(jī)溶劑。
7、碳纖維布和浸漬膠應(yīng)采用同一品牌,否則需要做適配性試驗(yàn)。
8、盡量不要在粘貼好的碳布上鉆孔,這樣會(huì)減少碳纖維布的受力面積,影響加固效果。

可能很多朋友并不了解或者沒(méi)有見(jiàn)過(guò)這種材料。碳纖維布從早的航空、宇宙關(guān)聯(lián)器材的應(yīng)用開(kāi)始,到體育用品和機(jī)械產(chǎn)品,近年,作為混凝土構(gòu)造物補(bǔ)強(qiáng)材料的替代品,被廣泛應(yīng)用在高速公路、鐵路橋和橋的橋墩、隧道、建筑物的抗震補(bǔ)強(qiáng)工程中。
近這幾年,碳纖維布行業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭是非常強(qiáng)烈的,尤其是用碳纖維制成的復(fù)合材料可以極大地增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性。而碳纖維本身厚度有很大的不同,比如說(shuō)有的是0.111mm的厚度,還有的是0.167mm的厚度。當(dāng)然也有一些碳纖維是非常厚的,比如說(shuō)0.294mm或者0.333mm的厚度都有,關(guān)鍵就是看具體的工程的實(shí)際需要。
碳纖維布行業(yè)發(fā)展是非常的不錯(cuò)的,這種材料可以在各行各業(yè)都能夠使用的到,尤其是在工程加固行業(yè),屬于性能高強(qiáng)的新型的加固材料。比如說(shuō)在建筑結(jié)構(gòu)上面使用這種材料可以讓結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度得到極大的提升,同時(shí)還能夠增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震能力。
但是,碳纖維布需要和碳纖維膠配套使用,才能起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。一般的操作是,用碳纖維膠將碳纖維布和混凝土等基材粘結(jié)在一起,以此提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、抗震、抗老化等方面的能力。
另外,碳纖維布本身質(zhì)輕、有韌性,可以包裹不同外形的構(gòu)件,也可以在狹小的空間內(nèi)使用。比如在橋梁建造的時(shí)候,或者是在見(jiàn)到一些形狀比較復(fù)雜的需要加固的建筑工程的時(shí)候就能夠使用的到。
關(guān)于碳纖維布的一些話題就簡(jiǎn)要的為大家介紹到這里了,希望通過(guò)今天的介紹能夠讓大家對(duì)這種材料有更多的了解。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)碳纖維布的企業(yè)不少,但是,關(guān)于碳纖維布的品質(zhì)是參差不齊的,客戶在購(gòu)買(mǎi)時(shí)可以從多方面綜合考慮。

在認(rèn)識(shí)碳纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料制品時(shí),很多人看到具有碳纖維紋路的制品感覺(jué)就是酷,具有時(shí)尚科技感。今天我們就來(lái)探討不同碳纖維紋路來(lái)做碳纖維復(fù)合材料制品有什么不一樣。
碳纖維在復(fù)合材料中起到承載載荷的作用,外界作用于CFRP復(fù)合材料上的力都會(huì)經(jīng)塑料傳遞給碳纖維,所以對(duì)CFRP復(fù)合材料的破壞首先要破壞碳纖維。
那么對(duì)碳纖維的破壞基本可分兩種,一種是平行于碳纖維方向的拉伸力,這個(gè)力會(huì)將碳纖維拉斷,所以要求碳纖維具備較高的拉伸強(qiáng)度;另一種是剪切力,這個(gè)力垂直于碳纖維方向,要求碳纖維具備較高的抗剪切強(qiáng)度??上г谒刑祭w維供應(yīng)商產(chǎn)品性能參數(shù)一欄里都沒(méi)有出現(xiàn)碳纖維剪切強(qiáng)度的表述。這是因?yàn)槭紫忍祭w維剪切強(qiáng)度很小,另一方面碳纖維本身屬于一維材料,在直徑尺度很小,對(duì)碳纖維制品的任何剪切力都可以分解成不同方向碳纖維的拉伸力。
有了這個(gè)概念,那么進(jìn)行復(fù)合材料制品設(shè)計(jì)過(guò)程中,盡可能了解制品的受力情況,然后對(duì)制品的纖維排布方向進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化,盡可能的使作用于碳纖維復(fù)合材料外力分解成不同方向上碳纖維的拉伸力,因?yàn)槔鞆?qiáng)度高是碳纖維的優(yōu)勢(shì),以己之長(zhǎng)攻彼之短嘛。二維的編織布是制造碳纖維復(fù)合材料制品和預(yù)浸料的原料,也是進(jìn)行纖維排布方向優(yōu)化的基礎(chǔ)。那么對(duì)不同碳纖維布編制方向的了解將會(huì)有助于碳纖維復(fù)合材料制品的設(shè)計(jì)。
平紋編織的特點(diǎn)是經(jīng)紗和緯紗以一上一下的規(guī)律交織。也就是經(jīng)緯紗每隔一根紗就交錯(cuò)一次(如圖1、2),所以交織點(diǎn)多,使織物堅(jiān)牢、耐磨、硬挺、平整,但彈性較小,光澤一般,平紋織物密度不可能太高,較為輕薄,耐磨性較好,透氣性較好,布面均勻且正反面相同。這種碳纖維布的纖維束由于一直處于上下起伏的狀態(tài),纖維彎曲點(diǎn)比較多,在受拉伸過(guò)程中伸長(zhǎng)率較高。同時(shí)由于相鄰兩根經(jīng)紗和相鄰兩根緯紗交織點(diǎn)位置由于纖維束的滑動(dòng)出現(xiàn)眼孔。平紋編織的變種形式也很多,比如12K經(jīng)紗與1K緯紗混合編織。由于經(jīng)線和緯線方向上纖維束的反射光不同,因此平紋編織纖維布可觀察到格子狀的外觀,類(lèi)似于國(guó)際象棋的棋盤(pán)。
斜紋編織纖維布具有與纖維束排布方向有一定夾角的斜向紋路(如圖3、4),這個(gè)紋路方向上并不存在纖維束,而是由于纖維束經(jīng)緯向編織過(guò)程,經(jīng)向或緯向纖維束跳過(guò)兩束緯向或經(jīng)向纖維進(jìn)行編織。也就是纖維束一上一下的編織頻率減小,纖維束浮長(zhǎng)增大,同時(shí)相鄰兩個(gè)纖維束錯(cuò)開(kāi)一個(gè)編織位。這樣就造成了斜紋編織布的斜向紋路特點(diǎn)。這種斜紋外觀具有很強(qiáng)的立體感,用來(lái)做汽車(chē)改裝制品,比如面板、引擎蓋、排氣筒等。
緞紋編織具備單獨(dú)的、互不連續(xù)的經(jīng)交織點(diǎn)(或緯交織點(diǎn))在組織循環(huán)中有規(guī)律的均勻分布如圖(5、6),這樣的編織形式稱(chēng)為緞紋。它的特點(diǎn)是經(jīng)線(或緯線)浮線較長(zhǎng),交織點(diǎn)較少,它們雖形成斜線,但不是連續(xù)的,相互間隔距離有規(guī)律而均勻,此纖維布結(jié)構(gòu)形式稱(chēng)為緞紋組織。緞紋纖維布經(jīng)紗和緯紗至少隔三根才交織一次,因此這種編織結(jié)構(gòu)使織物密度更高,因而纖維布更加厚實(shí)。這種緞紋纖維布表面平滑勻整,質(zhì)地柔軟,富有光澤或稍呈紋路。這類(lèi)纖維布強(qiáng)度低于平紋和斜紋。
這三種編織形態(tài)由于碳纖維束受到彎曲和其他纖維束的影響造成碳纖維布的強(qiáng)度有差異,而且表征碳纖維編織布強(qiáng)度會(huì)有拉伸力、撕扯力、頂破力、彎曲力等,這些也是隨著編織方式的不同各有差異??傮w來(lái)說(shuō)在碳纖維束排布方向上的拉伸強(qiáng)度與纖維強(qiáng)度和纖維摩擦力相關(guān)。而與纖維束不同的方向上的拉伸力則與纖維的編織形態(tài)關(guān)系較大了,一方面這一拉伸力可分為纖維平行方向和垂直方向上的力,平行方向的力要求纖維強(qiáng)度高,垂直方向上的力則與編織形態(tài)對(duì)纖維束的阻力有關(guān)了。
東華大學(xué)紡織學(xué)院在研究編織結(jié)構(gòu)對(duì)織物強(qiáng)度的影響則有平紋>斜紋>緞紋。而在撕扯強(qiáng)度方面則有緞紋>斜紋>平紋。不過(guò)單獨(dú)研究編制結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料的影響有一些片面,需要綜合基體材料及制品受力情況來(lái)考量。
本文說(shuō)論述碳纖維布的概念屬于狹義范疇,碳纖維布有編織類(lèi)的,就像我們今天將的平紋、斜紋、緞紋編織;類(lèi)的,像薄氈和無(wú)紡布;還有一種無(wú)緯布,就是整個(gè)纖維布的纖維排布在一個(gè)方向上,這在預(yù)浸料中很常見(jiàn),靠網(wǎng)胎和樹(shù)脂保持布狀形態(tài)。碳纖維布是我們?cè)O(shè)計(jì)復(fù)合材料的基礎(chǔ),根據(jù)受力情況優(yōu)化某一方向上纖維束的排布方向是關(guān)鍵,可設(shè)計(jì)性是復(fù)合材料得以存在的優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)復(fù)合材料制品企業(yè)在這一方面的研究應(yīng)該更深。

詳解碳纖維布加固施工過(guò)程中不容小覷的4個(gè)細(xì)節(jié)
說(shuō)到建筑物的加固施工,大家現(xiàn)在對(duì)其的了解都比較多,目前我們常用的加固方法有碳纖維加固法、混凝土加固法、粘鋼加固法等,不同的加固方法優(yōu)勢(shì)不同,對(duì)施工環(huán)境也有不同的要求,在多種加固方法中,由于碳纖維加固方式具有很多優(yōu)點(diǎn),目前在建筑工程中的應(yīng)用頻率也較高,碳纖維布是一種優(yōu)質(zhì)的加固材料,使用碳纖維布加固施工時(shí),也有很多需要注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題,今天小編就來(lái)帶著大家一起詳細(xì)的了解下。
一、對(duì)施工環(huán)境的要求
雖然碳纖維材料能夠在惡劣的條件下施工,不過(guò),為了保證加固施工的效果,我們對(duì)施工環(huán)境還是要重視起來(lái)的,一般情況下,對(duì)施工溫度的要求并不是太高,施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度不能低于5度,否則需要進(jìn)行加溫處理,如果施工溫度長(zhǎng)期低于5度,需要暫時(shí)停止施工,以免影響到加固效果。
二、加固后的養(yǎng)護(hù)工作
自然養(yǎng)護(hù)的時(shí)間是24小時(shí),要保證加固的部位不受外力的干擾和沖擊,如果是室外施工,還需要保證加固部位不能淋雨,施工結(jié)束后,加固部位養(yǎng)護(hù)5天的時(shí)間就可以投入使用了。
三、施工安全的具體要求
1、裁剪碳纖維布時(shí),需要遠(yuǎn)離明火和電源;
2、碳纖維布材料的儲(chǔ)存環(huán)境應(yīng)該選擇在密封的環(huán)境中,切忌要遠(yuǎn)離明火,還需要避免陽(yáng)光的照射;
3、在配制結(jié)構(gòu)膠時(shí),需要在通風(fēng)良好的環(huán)境中配制;
4、施工現(xiàn)場(chǎng)需要配備滅火器,以免發(fā)生安全事故時(shí),能夠及時(shí)施救;
5、施工人員只要進(jìn)場(chǎng)就要佩戴安全帽,穿著工作服,對(duì)于有煙癮的施工人員來(lái)說(shuō),在施工現(xiàn)場(chǎng),不能攜帶打火機(jī)和進(jìn)場(chǎng),以免引發(fā)火災(zāi)。
四、施工現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)記錄
一般情況下,大型工程都有專(zhuān)門(mén)的記錄人員,為了避免施工材料的浪費(fèi)使用,對(duì)于每道加固工序使用的加固材料數(shù)量都需要詳細(xì)記錄在冊(cè),對(duì)于短缺的材料也需要記錄并及時(shí)上報(bào)。