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宜興市恒固碳纖維制品有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品: 特種建材
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武威柱子裂縫加固
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商品參數(shù)
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商品介紹
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產(chǎn)地 江蘇
材質(zhì) 碳纖維
品牌 恒固
規(guī)格 一級(jí)200g300克
功能 加固
商品介紹
碳纖維布一般都有多厚呢?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。
很多做加固的朋友對(duì)碳纖維布的厚度都有一個(gè)疑問(wèn),比如,為什么300g/㎡碳纖維布的厚度是0.167mm?很簡(jiǎn)單,碳纖維的密度ρ=1.8g/cm3,厚度=克重/密度,所以300g的碳纖維布厚度:300g/m2除以1.8g/cm3=0.167mm。
下面就來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下有關(guān)碳纖維布的一些情況。
?
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(hù)在購(gòu)買(mǎi)時(shí)可以從多方面綜合考慮。
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?,F(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。
粘貼碳纖維布加固與粘鋼加固能否互換?主要是取決于
碳纖維粘貼加固法:碳纖維粘貼加固是指碳纖維材料通過(guò)膠粘劑(浸漬樹(shù)脂)充分浸潤(rùn)、固化,完全粘接固定在構(gòu)件表面,形成堅(jiān)韌的復(fù)合層,從而對(duì)被加固構(gòu)件起到補(bǔ)強(qiáng)作用。要求被加固構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15,且混凝土表面的正拉粘接強(qiáng)度不低于1.5MPa。
粘貼在混凝土構(gòu)件表面的碳纖維,不得直接暴露于陽(yáng)光或有害介質(zhì)中,其表面應(yīng)進(jìn)行防護(hù)處理。被加固的混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃,如果被加固結(jié)構(gòu)處于特殊環(huán)境(如高溫、高濕、介質(zhì)侵蝕、放射等)中,除按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求采取相應(yīng)防護(hù)措施外,還應(yīng)采用耐環(huán)境因素作用的膠粘劑,并按專(zhuān)門(mén)的工藝要求進(jìn)行粘貼。
粘鋼加固:亦稱(chēng)粘貼鋼板加固,是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類(lèi)粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
粘貼碳纖維布加固和粘鋼加固的形式和加固機(jī)理比較類(lèi)似,本質(zhì)上相當(dāng)于增加構(gòu)件配筋,在抗剪、抗彎加固中一般可以互相替換。
如果碳纖維布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為2000MPa,鋼材(Q235)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為200MPa,可按照0.1mm厚碳纖維布相當(dāng)于1mm厚鋼板的原則代換。
但應(yīng)注意以下幾點(diǎn):碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,但碳纖維的抗拉強(qiáng)度是鋼材的10倍左右,所以要充分發(fā)揮加固材料的強(qiáng)度,粘貼碳纖維需要加固構(gòu)件產(chǎn)生更大的形變。也就是說(shuō),在小變形情況下,粘貼碳纖維加固應(yīng)力滯后顯著,所以當(dāng)構(gòu)件承載力相差較多時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用粘鋼加固;
碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,達(dá)到同樣的力值,鋼材截面要大的多,所以粘鋼加固提高構(gòu)件鋼度的幅度要超過(guò)碳纖維加固。也就是說(shuō),若補(bǔ)充同樣的抗彎能力,構(gòu)件粘鋼加固的撓度、裂縫寬度小于粘碳纖維加固的;
鋼板上可以焊接錨筋,也可鉆孔設(shè)植筋錨固,所以粘鋼加固的錨固方式較粘碳纖維靈活;
碳纖維輕、薄,不需要大型施工機(jī)械,運(yùn)輸儲(chǔ)存、施工簡(jiǎn)便,同樣工程量,粘貼碳纖維施工工期約是粘鋼的40%。碳纖維和鋼材相比,屬惰性材料,不銹蝕,也不易被有害介質(zhì)腐蝕,在惡劣環(huán)境下耐久性好。
碳纖維具有柔韌性,能夠包裹復(fù)雜外形的構(gòu)件,并非很光滑的結(jié)構(gòu)建筑的鋼筋表面基本有效粘貼率也可以達(dá)到100%,粘貼鋼板是很難達(dá)到100%有效的粘貼面,相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)僅僅是達(dá)到70%。
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。可惜在所有碳纖維供應(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。
碳纖維布加固時(shí)應(yīng)該怎樣粘貼
在碳纖維布加固的施工過(guò)程中有一項(xiàng)很重要的工藝就是粘貼碳纖維布,粘貼的好壞直接影響到施工的質(zhì)量,那么如何粘貼才能保證碳纖維布加固的效果呢?
在粘貼碳纖維布之前,應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥,如潮濕環(huán)境施工可選用南京曼卡特水下碳纖維布。粘貼時(shí),纖維片縱向接頭必須搭接10cm以上,該部位應(yīng)多涂粘結(jié)樹(shù)脂,纖維布橫向不需要搭接。
1.按設(shè)計(jì)規(guī)定尺寸剪裁碳纖維布,嚴(yán)禁斜切碳布,并防止出現(xiàn)拉絲的現(xiàn)象。裁剪的數(shù)量應(yīng)保證在當(dāng)天用完,避免浪費(fèi),剪裁成型的碳纖維布應(yīng)注意防止受損。
2.按粘結(jié)樹(shù)脂的主劑和固化劑應(yīng)按比例稱(chēng)量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器均勻攪拌。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)防止灰塵等雜質(zhì)混入。
3.粘貼碳纖維布前應(yīng)對(duì)混凝土表面再次擦拭,確保粘貼面無(wú)粉塵。用滾筒刷將浸漬膠均勻涂刷于被粘貼部位,在搭接、拐角部位適當(dāng)多涂抹一些。粘貼時(shí),在碳纖維布和樹(shù)脂之間不應(yīng)留有空氣。
4.粘貼碳纖維布時(shí),放卷用力適度,將碳布拉緊對(duì)齊后粘貼,從中間向兩側(cè)進(jìn)行粘貼,避免產(chǎn)生氣泡。
5.用塑料刮板或滾筒在碳纖維布表面反復(fù)滾壓,直至膠料滲出,滾壓時(shí)應(yīng)沿同一方向,不宜在一個(gè)部位反復(fù)滾壓揉搓。碳纖維布外表面也需均勻涂抹浸漬膠,反復(fù)滾壓,使浸潤(rùn)膠雙向充分浸潤(rùn)碳纖維布。
6.多層粘貼時(shí),應(yīng)在碳纖維布表面指觸干燥后,立即進(jìn)行下一層的粘貼。如延誤時(shí)間超過(guò)1h,應(yīng)等12h后,再涂刷浸漬膠粘貼下一層。
看到這里,相信大家都了解了粘貼碳纖維布的工藝和粘貼中的注意事項(xiàng),優(yōu)質(zhì)的原材料還需要良好的施工工藝,SKO建筑加固平臺(tái)特旨在提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,從源頭保證工程質(zhì)量。
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。
很多做加固的朋友對(duì)碳纖維布的厚度都有一個(gè)疑問(wèn),比如,為什么300g/㎡碳纖維布的厚度是0.167mm?很簡(jiǎn)單,碳纖維的密度ρ=1.8g/cm3,厚度=克重/密度,所以300g的碳纖維布厚度:300g/m2除以1.8g/cm3=0.167mm。
下面就來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下有關(guān)碳纖維布的一些情況。
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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(hù)在購(gòu)買(mǎi)時(shí)可以從多方面綜合考慮。
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?,F(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。
粘貼碳纖維布加固與粘鋼加固能否互換?主要是取決于
碳纖維粘貼加固法:碳纖維粘貼加固是指碳纖維材料通過(guò)膠粘劑(浸漬樹(shù)脂)充分浸潤(rùn)、固化,完全粘接固定在構(gòu)件表面,形成堅(jiān)韌的復(fù)合層,從而對(duì)被加固構(gòu)件起到補(bǔ)強(qiáng)作用。要求被加固構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15,且混凝土表面的正拉粘接強(qiáng)度不低于1.5MPa。
粘貼在混凝土構(gòu)件表面的碳纖維,不得直接暴露于陽(yáng)光或有害介質(zhì)中,其表面應(yīng)進(jìn)行防護(hù)處理。被加固的混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃,如果被加固結(jié)構(gòu)處于特殊環(huán)境(如高溫、高濕、介質(zhì)侵蝕、放射等)中,除按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求采取相應(yīng)防護(hù)措施外,還應(yīng)采用耐環(huán)境因素作用的膠粘劑,并按專(zhuān)門(mén)的工藝要求進(jìn)行粘貼。
粘鋼加固:亦稱(chēng)粘貼鋼板加固,是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類(lèi)粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
粘貼碳纖維布加固和粘鋼加固的形式和加固機(jī)理比較類(lèi)似,本質(zhì)上相當(dāng)于增加構(gòu)件配筋,在抗剪、抗彎加固中一般可以互相替換。
如果碳纖維布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為2000MPa,鋼材(Q235)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為200MPa,可按照0.1mm厚碳纖維布相當(dāng)于1mm厚鋼板的原則代換。
但應(yīng)注意以下幾點(diǎn):碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,但碳纖維的抗拉強(qiáng)度是鋼材的10倍左右,所以要充分發(fā)揮加固材料的強(qiáng)度,粘貼碳纖維需要加固構(gòu)件產(chǎn)生更大的形變。也就是說(shuō),在小變形情況下,粘貼碳纖維加固應(yīng)力滯后顯著,所以當(dāng)構(gòu)件承載力相差較多時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用粘鋼加固;
碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,達(dá)到同樣的力值,鋼材截面要大的多,所以粘鋼加固提高構(gòu)件鋼度的幅度要超過(guò)碳纖維加固。也就是說(shuō),若補(bǔ)充同樣的抗彎能力,構(gòu)件粘鋼加固的撓度、裂縫寬度小于粘碳纖維加固的;
鋼板上可以焊接錨筋,也可鉆孔設(shè)植筋錨固,所以粘鋼加固的錨固方式較粘碳纖維靈活;
碳纖維輕、薄,不需要大型施工機(jī)械,運(yùn)輸儲(chǔ)存、施工簡(jiǎn)便,同樣工程量,粘貼碳纖維施工工期約是粘鋼的40%。碳纖維和鋼材相比,屬惰性材料,不銹蝕,也不易被有害介質(zhì)腐蝕,在惡劣環(huán)境下耐久性好。
碳纖維具有柔韌性,能夠包裹復(fù)雜外形的構(gòu)件,并非很光滑的結(jié)構(gòu)建筑的鋼筋表面基本有效粘貼率也可以達(dá)到100%,粘貼鋼板是很難達(dá)到100%有效的粘貼面,相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)僅僅是達(dá)到70%。
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。可惜在所有碳纖維供應(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。
碳纖維布加固時(shí)應(yīng)該怎樣粘貼
在碳纖維布加固的施工過(guò)程中有一項(xiàng)很重要的工藝就是粘貼碳纖維布,粘貼的好壞直接影響到施工的質(zhì)量,那么如何粘貼才能保證碳纖維布加固的效果呢?
在粘貼碳纖維布之前,應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥,如潮濕環(huán)境施工可選用南京曼卡特水下碳纖維布。粘貼時(shí),纖維片縱向接頭必須搭接10cm以上,該部位應(yīng)多涂粘結(jié)樹(shù)脂,纖維布橫向不需要搭接。
1.按設(shè)計(jì)規(guī)定尺寸剪裁碳纖維布,嚴(yán)禁斜切碳布,并防止出現(xiàn)拉絲的現(xiàn)象。裁剪的數(shù)量應(yīng)保證在當(dāng)天用完,避免浪費(fèi),剪裁成型的碳纖維布應(yīng)注意防止受損。
2.按粘結(jié)樹(shù)脂的主劑和固化劑應(yīng)按比例稱(chēng)量準(zhǔn)確,裝入容器,用攪拌器均勻攪拌。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)防止灰塵等雜質(zhì)混入。
3.粘貼碳纖維布前應(yīng)對(duì)混凝土表面再次擦拭,確保粘貼面無(wú)粉塵。用滾筒刷將浸漬膠均勻涂刷于被粘貼部位,在搭接、拐角部位適當(dāng)多涂抹一些。粘貼時(shí),在碳纖維布和樹(shù)脂之間不應(yīng)留有空氣。
4.粘貼碳纖維布時(shí),放卷用力適度,將碳布拉緊對(duì)齊后粘貼,從中間向兩側(cè)進(jìn)行粘貼,避免產(chǎn)生氣泡。
5.用塑料刮板或滾筒在碳纖維布表面反復(fù)滾壓,直至膠料滲出,滾壓時(shí)應(yīng)沿同一方向,不宜在一個(gè)部位反復(fù)滾壓揉搓。碳纖維布外表面也需均勻涂抹浸漬膠,反復(fù)滾壓,使浸潤(rùn)膠雙向充分浸潤(rùn)碳纖維布。
6.多層粘貼時(shí),應(yīng)在碳纖維布表面指觸干燥后,立即進(jìn)行下一層的粘貼。如延誤時(shí)間超過(guò)1h,應(yīng)等12h后,再涂刷浸漬膠粘貼下一層。
看到這里,相信大家都了解了粘貼碳纖維布的工藝和粘貼中的注意事項(xiàng),優(yōu)質(zhì)的原材料還需要良好的施工工藝,SKO建筑加固平臺(tái)特旨在提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,從源頭保證工程質(zhì)量。
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