我们知道碳纤维布分为单向布和双向布,用在建筑加固上的为单向布,那么,单向碳纤维布是如何成型的?将大量的破纤维长丝沿一个主方向(通常是经向)均匀平铺,用较少的破纤维丝将主方向上的碳纤维丝编织在一起,形成较薄的、以主方向上纤维受力的碳纤维织物。碳纤维单向织物的织造方法有多种,常见的有3种,即机织单向织物、无纬单向织物和整编单向织物。机织单向织物是用徳国织机织造的,一般为径向单向织物。无纬单向织物,即一般认为的单向织物,例如UD织物实际是一种预浸片材,是用特殊设备将碳纤维垂直交又铺放为西层或多层,再用树脂粘合,或者复合成一层薄膜、离型纸、纤维网格等。缝编单向织物是用徳国的缝编设备将纤维纱线按一个方向排列,用聚酯纱线缝编而成的织物。单向碳纤维布经常被用来对混凝土、钢或其它材料构件进行修复、加固和翻新。其抗拉强度可以达到3500MPa以上,为普通建筑用钢材的十几倍,而比重为1.8kg/m3,仅为钢材比重的四分之一。简单一句话概括就是,碳纤维材料是一种高强轻质的高性能材料。在加固钢筋混凝土技术所涉及的材料主要有两种:一是碳纤维布,二是粘贴材料,如悍马碳纤维布,悍马碳纤维胶。这门技术是将碳纤维布粘贴在钢筋混凝土构件受拉表面,使强度非常高的破纤维布和结构构件**结合形成整体,共同受力,从而达到修补裂缝或提高构件承裁力的目的。常用规格是12k 200g/m2和12k 300g/m2。据了解碳纤维布加固技术在90年代在我国建筑工程和桥梁隧道工程领域中开始被应用,在早期其加固费用昂贵,碳纤维布加固技术的发展被限制,随着我国科技实力的不断发展,碳纤维布加固的造价不断降低,使的碳纤维布加固技术日益成熟,其应用领域不断增大,让碳纤维材料在工程应用领域中得到了全面推广。碳纤维布加固混凝土柱:采用碳纤维布对混凝土进行加固,其原理是利用了碳纤维的高抗拉强度和对混凝土的约束作用,使得混凝土处于三向受压状态,从而提高混凝土柱的极限承载力和压缩能力。碳纤维布加固混凝土梁:根据实验研究成果,碳纤维布加固梁的破坏形式有以下几种:1、界限破坏,当碳纤维和钢筋的配置率适当,在受压混凝土达到极限应变的时候,受拉区纤维刚好达到极限强度,此时材料的强度得到充分发挥,截面的延性也达值;2、适筋破坏,钢筋受拉屈服,受压区混凝土被压坏,碳纤维未达到极限应变;3、少筋破坏,受拉钢筋先达到屈服,然后碳纤维片材**过极限拉应变,并达到极限状态而被拉坏,而此时受压区混凝土尚未破坏;4、**筋破坏,加固量过大,受拉钢筋屈服前,受压区混凝土被压坏;5、粘接破坏,在达到正截面极限承载力前,碳纤维片材与混凝土产生剥离破坏。与此同时,碳纤维布加固在工程中已经有了很多的应用,卡本碳纤维布在上海证券交易所加固工程以及清华附属中学等加固改造工程中得到了大范围使用。在这些工程中它们所有的一个共同病害就是混凝土结构出现裂缝,为了防止裂缝处钢筋与空气接触产生氧化,从而导致锈蚀,应对裂缝进行修补。对裂缝进行修补过后,在采用碳纤维布进行加固,大致过程如下:1、首先按照图纸要求进行定位放线;2、采用硬毛刷对混凝土表面进行清理并将转角处打磨成圆弧状;3、按设计要求裁剪碳纤维布;4、涂抹底胶,粘贴碳纤维布,并沿着单向多次刮压,涂刷面胶,并对碳纤维布进行防护;5、待胶固化后,对粘贴碳纤维布进行验收。总而言之,碳纤维布加固技术与传统的增大截面加固法、粘钢加固法等相比,碳纤维布加固法具有抗拉强度高,耐腐蚀性好、自重轻、施工便捷等优点,为结构安全保驾**。与此同时,碳纤维布加固除了对开裂的梁板进行加固处理之外,还可在户型改造工程、房屋加层工程、地下室改造工程以及古建筑的修复工程中应用。碳纤维布加固技术的优势在哪?碳纤维布加固技术的优势在我国,各类桥梁及房屋建筑结构的维修、加固、改造已经成为建设工程的侧重点。目前国内常用的加固方法主要有纤维布复合材料加固、粘钢板、扩大截面等方法,其中FRP复合材料加固法具有非常明显的优势,并且具有良好的经济效益,在结构工程中得到了广泛的应用。在目前的FRP材料加固市场中,碳纤维占的比例多。碳纤维布纤维方向分为单向和双向2种,其中以单向布应用为主。碳纤维布具有高的强度重量比和刚度重量比率、良好的抗疲劳性及高的耐久性、耐腐蚀、热膨胀系数低等特点。碳纤维布加固技术的优势主要体现在:高强高效,可设计性强;基本不改变原结构外观,不会对原结构造成损害;运输储存、施工较方便、快捷,容易保证施工质量而且后期维护费用低;其化学结构稳定,在耐候性、腐蚀性以及抗疲劳性能等方面较加**。但应用此法进行加固时,应充分考虑纤维的方向布置,合理的材料连接方式、连接尺寸、连接位置粘结材料的性能指标。尤其是施工过程的质量控制,一定要按正常的施工程序进行,否则会影响加固效果。碳纤维布施工中应注意的事项:1.施工宜在5℃以上环境温度条件下进行,并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度**5℃时,应使用适用于低温的配套树脂或采用升温处理措施。2.在表面处理和粘贴碳纤维布前,应按加固设计部位放线定位。3.树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中,用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌所用的容器内不得有油污及杂质。宜根据现场实际温度决定树脂的每次拌合量,并严格控制使用时间。4.粘贴前板底首先要打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出结构新面,混凝土表面应清理干净并保持干燥;钢筋露出部位须做防锈处理,如损坏程度严重,须采取其它措施,以确保安全;转角粘贴处要进行倒角处理打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。5.按比例准确配制好底胶并搅拌均匀,注意一次调和量在可使用时间内用完,**过时间的不能使用,以确保粘接质量;底胶硬化后,在表面有凸起部分时,要用磨光机或砂纸打光。6.粘贴碳纤维布时要从中间向两侧进行粘贴,可避免施工时产生气泡影响加固效果。7.碳纤维布配套树脂的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。8.树脂的配置和使用场所,应保持通风良好,现场施工人员应根据使用树脂材料采取相应的劳动保护措施。9.涂刷碳纤维漆必须等树脂初期硬化后再施做,如表面上仍有不平,用环氧树脂砂浆作细部找平后再涂刷碳纤维漆。10.碳纤维布的施工应由熟悉施工工艺的专业施工队伍完成,并应精心组织、精心施工。碳纤维布加固的施工要点有哪几步?碳钎维布自从引进中国之后,就一直以来深受社会各界人士的喜欢,那么在建筑行业,建筑加固过程中,碳纤维布加固的施工工艺都有那些?有哪些施工要点是要大家注意的呢?下面就来跟小编一起了解一下吧!碳纤维加固施工工艺工程设计→清洁打磨被粘接结构表面→底层表面的涂布→底胶固化至指干→不平面修复→修补胶固化至指干→浸润胶的涂布→碳纤维片材施工→指干后多层粘贴→固化→检验及表面装饰。碳纤维施工要点1、 将混凝土表面用丙酮擦拭干净。2、 被粘接表面要修复平整,有漏水现象要作止水、导水处理。3、 配置底层用胶并涂敷,要根据气温及施工粘接结构的具体情况决定涂敷的厚薄,特别是冬季气温**5℃如需施工应采取必要的升温措施。4、 进行粘接碳纤维片材时,首先根据技术要求剪好所需尺寸,一般两米为适。5、 配置胶液,一般以可使用的时间内(30min左右)施工所需量为限。6、 将甲、乙组份的胶水按照甲组分:乙组分=3:1的比例倒入干净的容器内,搅拌均匀。如在夏季温度较高时甲、乙组份也可按4:1进行使用。用光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶水渗出纤维布表面,以去除气泡,使碳纤维布充分浸润胶水,碳纤维片材搭接面积要预留10cm以上。7、 多层粘贴应待上层碳纤维布表面指触感干燥后,再进行下一层碳纤维布的粘贴。8、 在其固化时要防雨淋,防风沙,并防止硬物碰伤粘接表面。9、 固化时间不得少于3-7天,固化后根据要求进行表面涂装。10、乙组份在长贮存过程中容易出现变色现象,属正常,不影响产品基本性能和使用。11、在施工过程中,如不慎溅到皮肤上或眼睛里应立即用大量清水冲洗,严重者应及时就医。上述文章中,小编给大家讲解的关于碳纤维布加固的施工工艺,相信大家看完之后,应该是有所了解的了。是专注于给大家提供加固、改造、修缮等知识的网站,如果大家对于这些比较感兴趣的话,可以持续关注我们网站。碳纤维布(CFRP)加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。工艺原理加固机理是将碳纤维布采用高性能的环氧类粘结剂粘结于混凝土构件的表面,胶结材料作为它们之间的剪力连接媒介,形成新的复合体,使增强贴片与原有钢筋共同作用,增大了结构抗拉及抗剪能力,可有效提高结构的强度,延性及抗裂性。利用碳纤维布良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。材料 CFRP加固修补混凝土结构所用材料主要为碳纤维布与粘贴用树脂。1、碳纤维布的抗拉强度应按纤维的净截面面积计算,净截面面积取碳纤维布的计算厚度乘以宽度。碳纤维布的计算厚度取碳纤维布的单位面积质量除以碳纤维密度。单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量不宜**150g/㎡,且不宜**450g/㎡。在施工质量有可靠保证时,单层碳纤维布的单位面积碳纤维质量可提高到600g/㎡。2、粘结剂要有足够的粘结性能,工艺过程中各部位所使用的环氧树脂胶结材料的种类、型号,应根据施工时的温度、湿度进行选择。应正确掌握主剂和固化剂的配比,使渗透性、粘稠度、固化速度等方面能满足不同季节施工的需要。采用碳纤维片材对混凝土结构加固时,应采用与碳纤维片材配套的底层树脂、找平材料、浸渍树脂或粘结树脂。3、在受弯加固和受剪加固时,被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不得**C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得**1.5MPa。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应**C10。4、主要机具:角向磨光机、砂纸、剪刀、凿子、榔头、台秤、卷尺、水平仪、铅锤、滚筒、刮板、搅拌容器、橡胶抹子、滚洞刷子、搅拌器、防护眼镜、橡胶手套、口罩等。特点1、材料高强高效,便于加工成多种尺寸,适用面广,质量易保证。2、施工便捷,工效高,没有湿作业,不需现场固定设施,施工占用场地少。3、耐腐蚀及耐久性能。4、自重较轻,加固修补后,基本不增加原结构自重及原构件尺寸。适用范围 1、适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构。 2、基层混凝土的强度等级不**C15,长期使用的环境温度不**60℃的钢筋混凝土结构,都可采用碳纤维加固施工工法加固、补强。施工准备1、应认真阅读设计施工图。在进行混凝土表面处理和粘贴碳纤维布前,应按加固设计部位放线定位。2、应根据施工现场实际情况和加固构件混凝土的补强荷载要求,制定相应施工方案和施工计划。3、应对所使用的碳纤维布、配套树脂、机具等做好施工前的物质准备工作。4、进场后的碳纤维布、配套树脂应抽样送检,合格后方可施工。5、施工宜在环境温度为5℃以上的条件下进行,并应符合配套树脂要求的施工使用温度。当环境温度**5℃时,应采用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。工艺流程及操作要求工艺流程为卸荷→构件表面处理→涂底胶→找平→粘贴→保护。 1、卸荷:加固前应对所加固的构件尽可能卸荷。 2、构件表面处理2.1 将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净并达到结构密实部位。2.2 检查外露钢筋是否锈蚀,如有锈蚀,需进行必要处理。2.3 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分,用**原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原、达到表面平整。2.4 应按设计要求对裂缝进行灌浆或封闭处理:缝宽小于0.20mm 的裂缝,用环氧树脂进行表面涂抹密闭;大于或等于0.20mm 的裂缝用环氧树脂灌缝。2.5 对贴片范围的定位、划墨线、按修复、补强设计要求进行。2.6 被粘贴的混凝土表面应打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨加以圆化。圆化半径对于梁不应小于20mm;对于柱不应小于25mm。2.7 清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。 3、涂底胶 3.1 按主剂∶固化剂=2∶1的比例将主剂与固化剂先后置于容器中,用弹簧秤计量,电动搅拌器均匀搅拌,根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间。一般情况下1h内用完。 3.2 用滚筒刷将底胶均匀涂刷于混凝土表面,待胶固化后(固化时间视现场气温而定,以指触干燥为准)再进行下一工序的施工。一般固化时间为2~3d。 4、找平 4.1 混凝土表面凹陷部位应用环氧腻子填补平整,模板接头等出现高度差的部位也应填补,尽量减小高度差,再用砂纸打磨平整。 4.2 转角处也修补成光滑的圆弧且半径不小于10mm。在找平材料表面指触干燥后,进行下一工序的施工。 5、粘贴5.1 按设计要求的尺寸及层数裁剪碳纤维布,除非特殊要求,碳纤维布长度一般应在3m之内。 5.2 调配、搅拌粘贴材料浸渍树脂,均匀涂抹于待粘贴的部位,在搭接、混凝土拐角等部位多涂刷一些。 5.3 粘贴碳纤维布,在确定所粘贴部位无误后剥去离型纸,用特制滚子反复沿纤维方向滚压,去除气泡,并使浸渍树脂充分浸透碳纤维布。多层粘贴应重复上述步骤,待碳纤维布表面指触干燥方可进行下一层的粘贴。 5.4 在后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。 5.5 碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm,碳纤维端部固定用横向碳纤维或粘钢固定。 6、保护:加固后的碳纤维表面应进行抹灰保护。在碳纤维表面的树脂固化之前,撒一层干燥粗砂,再采取抹灰措施。当设计有耐火极限的要求时,按选用的*涂料进行施工,并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。注意事项 采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应由专业施工队伍进行施工。施工过程中应避免碳纤维片材弯折。
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