一文读懂碳纤维加固
外观看起来有点像编织袋,不过碳纤维布是单向排列编织,也就是说它只能一个方向受力,其抗拉强度大约是钢筋的10倍,一般抗裂强度为3000-3500MPa不等,比重仅为1/5,每平方米的重量为200-300g,单层布厚度为0.111-0.167mm,宽幅为5-1250px不等,并且具有耐腐蚀特性,要使碳纤维布发挥作用还需要碳纤维胶作为媒介。
2、碳纤维胶:
一般采用双组份、无溶剂、高强度的改性环氧A类胶粘剂,对碳纤维材料有良好的浸润性,形成新的复合材料具有极强的力学性能和优良的耐久性能,具有较好的触变性能和良好的悬挂度,垂直面施工流淌性较小。
3、应用范围:
碳纤维加固的工艺可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固,同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。主要应用在:混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固;隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固;受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。
4、施工过程:
一、粘贴面的清理:
1.碳纤维布一 定要用粘贴结构胶浸润透,尽可能让结构胶充分渗入碳纤维单丝之间的空隙中,提高各单丝之间共同工作的性能。
2.浸润后的碳纤维布用手轻压贴于需要的位置,用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实,使结构胶从两边溢出,保证碳纤维布与结构之间密实无空洞,或者有 效粘贴面积不小于95%。待指触干燥后,即可以进行第 二道碳纤维布的粘贴。(注意:碳纤维布的搭接长度一般为100mm,端部用横向碳纤维布固定。)
3.被粘贴的混凝土结构表面应打磨平整,除去表面浮浆,油污等杂质,直至完 全露出混凝土结构新面。碳纤维片材沿其纤维方向折直角会导致应力集中,影响其强度发挥。施工时将角部磨成圆角,圆弧半径不应小于20mm。
二、碳纤维胶的操作:
碳纤维胶分为主剂和固化剂,务必准确掌握配合比例,将主剂和固化剂按准确的重量比置于干净容器内,使用电动搅拌机械/手动搅拌,混合1-2分钟,直至颜色均匀一致,配置好的碳胶初凝时间为50min左右,粘贴一个平方米的碳纤维布所需碳胶0.8公斤,请务必掌握好调配碳胶的数量,以免浪费碳胶。
三、粘贴碳纤维布的操作:1、涂刷碳胶需保持胶层薄厚一致,涂刷碳胶后立即将碳纤维布按设计位置粘贴,使用滚筒滚压使碳胶浸透碳纤维布,避免产生气泡,待碳胶触指干燥后,再在表面涂刷一层碳胶,24小时内不可触动碳纤维布,如需多层粘贴重复以上步骤。
2、粘贴好的碳纤维布,5天即可达到设计要求,如粘贴表面局部有气泡,可轻易地用注射碳胶的方法将空气赶跑。
四、碳纤维加固技术特点:
1、碳布具有轻质高强的特点,加固后基本不改变原结构外形尺寸,且基本不增加原结构自身重量。
2、碳布加固施工工序简便,工期较短,有 效节省工期和成本。
3、碳布弹性模量较高,加固后对温度裂缝、锈胀裂缝等微小变形控制效果较好。
4、碳布柔韧性与其他材料相比较好,适合多种形式结构的加固补强。
5、碳布具有耐化学腐蚀、耐酸碱等恶劣环境腐蚀等优点。
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