银川柱子裂缝加固

在认识碳纤维增强塑料复合材料制品时，很多人看到具有碳纤维纹路的制品感觉就是酷，具有时尚科技感。今天我们就来探讨不同碳纤维纹路来做碳纤维复合材料制品有什么不一样。
碳纤维在复合材料中起到承载载荷的作用，外界作用于CFRP复合材料上的力都会经塑料传递给碳纤维，所以对CFRP复合材料的破坏首先要破坏碳纤维。
那么对碳纤维的破坏基本可分两种，一种是平行于碳纤维方向的拉伸力，这个力会将碳纤维拉断，所以要求碳纤维具备较高的拉伸强度；另一种是剪切力，这个力垂直于碳纤维方向，要求碳纤维具备较高的抗剪切强度。可惜在所有碳纤维供应商产品性能参数一栏里都没有出现碳纤维剪切强度的表述。这是因为首先碳纤维剪切强度很小，另一方面碳纤维本身属于一维材料，在直径尺度很小，对碳纤维制品的任何剪切力都可以分解成不同方向碳纤维的拉伸力。
有了这个概念，那么进行复合材料制品设计过程中，尽可能了解制品的受力情况，然后对制品的纤维排布方向进行针对性的优化，尽可能的使作用于碳纤维复合材料外力分解成不同方向上碳纤维的拉伸力，因为拉伸强度高是碳纤维的优势，以己之长攻彼之短嘛。二维的编织布是制造碳纤维复合材料制品和预浸料的原料，也是进行纤维排布方向优化的基础。那么对不同碳纤维布编制方向的了解将会有助于碳纤维复合材料制品的设计。
平纹编织的特点是经纱和纬纱以一上一下的规律交织。也就是经纬纱每隔一根纱就交错一次（如图1、2），所以交织点多，使织物坚牢、耐磨、硬挺、平整，但弹性较小，光泽一般，平纹织物密度不可能太高，较为轻薄，耐磨性较好，透气性较好，布面均匀且正相同。这种碳纤维布的纤维束由于一直处于上下起伏的状态，纤维弯曲点比较多，在受拉伸过程中伸长率较高。同时由于相邻两根经纱和相邻两根纬纱交织点位置由于纤维束的滑动出现眼孔。平纹编织的变种形式也很多，比如12K经纱与1K纬纱混合编织。由于经线和纬线方向上纤维束的反射光不同，因此平纹编织纤维布可观察到格子状的外观，类似于**象棋的棋盘。
斜纹编织纤维布具有与纤维束排布方向有一定夹角的斜向纹路（如图3、4），这个纹路方向上并不存在纤维束，而是由于纤维束经纬向编织过程，经向或纬向纤维束跳过两束纬向或经向纤维进行编织。也就是纤维束一上一下的编织频率减小，纤维束浮长，同时相邻两个纤维束错开一个编织位。这样就造成了斜纹编织布的斜向纹路特点。这种斜纹外观具有很强的立体感，用来做汽车改装制品，比如面板、引擎盖、排气筒等。
缎纹编织具备单独的、互不连续的经交织点（或纬交织点）在组织循环中有规律的均匀分布如图（5、6），这样的编织形式称为缎纹。它的特点是经线（或纬线）浮线较长，交织点较少，它们虽形成斜线，但不是连续的，相互间隔距离有规律而均匀，此纤维布结构形式称为缎纹组织。缎纹纤维布经纱和纬纱至少隔三根才交织一次，因此这种编织结构使织物密度较高，因而纤维布较加厚实。这种缎纹纤维布表面平滑匀整，质地柔软，富有光泽或稍呈纹路。这类纤维布强度**平纹和斜纹。
这三种编织形态由于碳纤维束受到弯曲和其他纤维束的影响造成碳纤维布的强度有差异，而且表征碳纤维编织布强度会有拉伸力、撕扯力、**破力、弯曲力等，这些也是随着编织方式的不同各有差异。总体来说在碳纤维束排布方向上的拉伸强度与纤维强度和纤维摩擦力相关。而与纤维束不同的方向上的拉伸力则与纤维的编织形态关系较大了，一方面这一拉伸力可分为纤维平行方向和垂直方向上的力，平行方向的力要求纤维强度高，垂直方向上的力则与编织形态对纤维束的阻力有关了。
东华大学纺织学院在研究编织结构对织物强度的影响则有平纹>斜纹>缎纹。而在撕扯强度方面则有缎纹>斜纹>平纹。不过单独研究编制结构对复合材料的影响有一些片面，需要综合基体材料及制品受力情况来考量。
本文说论述碳纤维布的概念属于狭义范畴，碳纤维布有编织类的，就像我们今天将的平纹、斜纹、缎纹编织；类的，像薄毡和无纺布；还有一种无纬布，就是整个纤维布的纤维排布在一个方向上，这在预浸料中很常见，靠网胎和树脂保持布状形态。碳纤维布是我们设计复合材料的基础，根据受力情况优化某一方向上纤维束的排布方向是关键，可设计性是复合材料得以存在的优势，国内复合材料制品企业在这一方面的研究应该较深。

碳纤维布加固修复混凝土裂缝
1、引言
碳纤维材料用于混凝土裂缝加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。目前，随着我国经济建设的逐步增长，已竣工的工程和在建工程，特别是公建工程随房屋功能的需要的不同而改变，难以满足当前规范使用的需求，结构需进行维修、加固，目前常用的加固方法有很多，如：加大截面法、外包钢法、粘钢加固法和碳纤维加固法。前3种的加固方法施工周期长、占地大、小。碳纤维布加固是目前设计单位加固设计中常用的一项，它具有强度高、施工速度快、高的特点。碳纤维布的抗拉强度能达到3400mpa以上，受力弹性模量在240000mpa以上,延伸率能达到2%，单位面积质量≦300g/㎡。
2、碳纤维布加固混凝土结构的技术特点
碳纤维布加固法是将抗拉强度较高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝同受力结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性，达到结构补强和改善结构受力的目的。与加大截面法、外包钢法、粘钢加固法相比碳纤维布加固具有明显的优势：具有节省空间，施工简便，不需要现场固定设施，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本。因此，悍马碳素纤维作为新型的补强材料，而备受青睐和关注。
（1）抗拉强度高，是同等截面钢材的7-10倍，能达到提高结构的承载力，改善结构的受力性，达到加固目的。
（2）自身重量轻薄，密度只有普通钢材的1/4，经加固后的原构件基本不会自身重量和尺寸。
（3）耐腐浊、耐久性好，可阻抗化学腐浊和恶劣环境、气候变化。经研究实践表明在外面的碳纤维布的寿命在30年左右。而表面涂抹水泥砂浆保护层或其他保护材料的碳纤维布寿命在50年左右。
（4）施工方便简便、施工速度快、基本不占用场地、省时省力施工质量易保证。
（5）适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可以加固。特别是对其他加固方法无法进行结构加固的结构碳纤维加固法都可以进行加固施工。像隧道、烟囱、受盐腐的混凝土、桥梁等。可大幅度提高构件的承载力、抗震性能和耐久性能。
3、碳纤维布加固工程实例
3.1概述
广场6#楼位于该县老汽车站。一至七层为购物中心，建筑面积43760㎡，集购物、休闲、为一体。在工程施工至4层结构时由于招商引入某影业有限公司在a区6、7层增设电影院。由于影院功能需求影厅高度要达到9米以上，因此影厅内7层楼面取消，经设计院对a区重新设计验算对4层以下及地下室柱、进行加固处理。
3.2加固方案
设计院提出2套加固方案
1、外包钢加固法：梁部位加固在梁底粘贴6mm厚钢板，柱加固在柱四角包8mm×l80 mm角钢4mm×50厚缀板@250焊接灌浆。优点：加固材料可控性好，定期保养、油漆是钢板长期不锈。缺点施工难度大，周期长，增加构件自重，钢板与混凝土结构不易粘结。
2、碳纤维布加固法：选用碳纤维布的抗拉强度达到3400mpa以上，受力弹性模量在240000mpa以上,延伸率能达到2%，单位面积质量≦300g/㎡。优点：施工容易，重量轻、体积小，速度快，碳纤维布与混凝土结构易结合，寿命能达到30～50年。
考虑到时间就是效益，选用碳纤维布加固法进行加固处理，使工程能提前完工，商场提前开业为提前创造效益。
3.3施工工艺流程
施工准备→混凝土表面处理→找平材料配置→构件表面残缺修补→底胶配置→涂刷底胶→浸渍树脂胶配置→粘贴碳纤维布→表面养护。
3.4施工工艺要点
3.4．1、表面处理
1）、混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。
2）、裂缝部位，如有必要应行封闭处理。
3）、用混凝土角磨机、砂轮（砂纸）等工具，去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（r³ 10mm）。
4)、用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。使用高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。
3.4.2、构件表面残缺系修补
1）、混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。
2）、转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于10mm。
3）、整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。
3．4.3、涂底胶
1）、按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间，在规定时间内用完。
2）、用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，厚度不**过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。
3.4.4、碳纤维布粘贴
1）、粘贴碳纤维布的气温应在10℃以上，按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，除非要求，碳纤维布长度应在3m以内。
2）、按悍马厂家提供的施工工艺规定配置浸渍胶，比重称量正确装入容器充分搅拌均匀，一次调和量应在规定时间内用完。用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。
3）、用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。当需要搭接粘贴时，搭接长度应大于10cm。多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。
4）、在外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。
3.4.5、养护
粘贴碳纤维布后，自然养护1-2小时达到初期固化，应保证固化期不受外界干扰和碰撞。碳纤维布粘贴后达到设计值自然养护应在14天左右。
4、加固效果
碳纤维布粘贴完成达到龄期后，请检测部门对其与混凝土结合强度做了破坏性拉拔试验，试验结果拉拔强度**过设计要求，碳纤维布牢固的与混凝土粘结在一起，达到了设计要求。
5、结论
碳纤维布具有轻、薄、高强度、抗腐浊、耐老化等优点。很好的与混凝土结构形成一个共同体，使混凝土结构补强的抗拉强度达到一定的目的。
碳纤维布加固法与粘钢加固法比较费用差不多，但悍马碳纤维布加固施工方法简单、速度快捷、高、施工场地占用少、工期短，在工期上具有明显的优势。
碳纤维布加固法效果好，强度高、适用范围广、施工质量容易保证、耐腐浊及耐久性好不受环境条件的影响，采用悍马碳纤维布加固后基本不增加结构自身的尺寸和重量，能适应各种其它加固无法施工的结构，碳纤维加固在越来越多的领域广泛应用。

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。
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，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。
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。
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。
采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时，应由施工队伍进行施工。
施工过程中应避免碳纤维片材弯折。

碳纤维布加固在抗震领域的使用
近期，世界各地不同层次的发生了地震灾害，频繁的地震灾害给人们带来了巨大的伤害和严重的财产损失，建筑结构抗震加固刻不容缓。为此，为大家推荐适合的抗震加固方法——碳纤维布加固法。
碳纤维布抗震加固技术是通过粘结剂将碳纤维布同被加固的构件粘结而进行的新型加固方法。
碳纤维布采用进口碳丝织成，具有优异的抗震性能高强抗拉耐腐蚀，重量轻，不改变结构形状、不增加结构自重。可广泛适用于各种结构类型、各种结构形状、各种结构部位。用于结构抗震加固尤为合适。
碳纤维布抗震加固具以下不容忽视的优越性：
（1）优异的力学性能，可有效地应用于多种形式的结构补强，包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展、增加结构的延性。
（2）优异的化学稳定性，使经过补强和维修的结构具有较强的抗酸、碱、盐、紫外线侵蚀和防水能力；具有足够的适应气温变化的能力。
（3）材料的轻质高强，可以不增加结构体积，所增加的结构自重几乎可以不计。这是传统方法做不到的。
（4）施工工序简单，可用小型电动工具操作，所需施工空间小。而且进度快、工期短，较能在持续交通有振动的情况下操作。从而大大缩短工程停工、停止运营或断路施工的时间，较大地降低经济损失和社会影响。
（5）由于材料柔软，易于随结构外形粘贴，补强后不改变结构外形，同时便于用所需色彩涂装，而不显露补强痕迹。

宜兴市恒固碳纤维制品有限公司位于经济发达、交通便利的小城镇建设**镇——和桥镇。本公司主要从事碳纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布、玄武岩纤维布、高强聚乙烯纤维布、复合材料制品的研制与开发。从事建筑工程加固施工服务，以及加固材料销售,主要服务内容：碳纤维布生产厂家、碳纤维布批发、碳纤维布销售、碳纤维布加固、包钢加固，房屋加固，楼板加固、楼板裂缝加固、梁加固、柱子加固、裂缝碳纤维布加固等等本公司产品广泛应用于航空航天领域，面向民用市场。如：航天航空、***、医疗器械、优质织机、体育用品、休闲用品、海洋渔业、电信、电加热、机械制造，风力发电叶片，摩擦与密封材料，也可应用于桥梁、工业与民用建筑以及特种结构各结构部位的加固修补领域。公司技术力量雄厚，拥有国内的专业设备及生产技术，其产品有：各类碳纤维及芳纶纤维织物、各类阻燃织物、建筑补强碳纤维织物、各种碳纤维板、碳纤维绳、碳纤维复合材料及各类玄武岩纤维织物等。各种规格型号、织物结构、厚度、克重等参数，均可根据用户的要求而定。本公司将继续坚持以质取胜、以信致远、开拓求实、团结进取的宗旨与精神为社会各界朋友提供产品与服务，以高效热情的服务与新老客户真诚合作、共同发展。欢迎来电咨询洽谈。