新曼联(北京)工程材料技术研究院有限公司新曼联(北京)工程材料技术研究院是从事新型建筑材料和工程材料的研究开发、生产销售及施工服务于一体的。主营业务为灌浆材料、特性砂浆、结构加固材料、砼外加剂、防水防腐材料等。
如何正确将碳纤维布进行铺层?
碳纤维布的铺层方直接影响整个碳纤维制品的性能,在设计过程需要注意,要将碳纤维本身的性能在制品上限度的发挥出来。那么具体怎么设计呢?下面就让小编来说一说碳纤维布在铺层设计时需要注意哪些的问题。
在当前的研究中碳纤维需要复合树脂才能发挥出其本身的性能,然而树脂材料的性能要比碳纤维差非常多,所以碳纤维制品的内部设计一定要将载荷加到碳纤维布上,尽量避免树脂和碳布结合的层间受力。为了避免或化减少使用过程出现分层的情况,在碳纤维铺层时0°、±45°、90°都要有纤维丝分布,这样才能让整个碳纤维制品更坚固耐用。
在加工碳纤维制品的时候,尤其是碳纤维板类产品边缘容易出现开裂的情况,所以在制作此类产品的时候碳纤维布不要完全单一方向铺布,在进行制件设计时,此种情况控制在五层铺布之内。
碳纤维制品的外面的一层碳布是直接受力的位置,在使用过程中容易出现脱离缺陷,为了避免这种情况出现,在制品的主载荷方向应该斜铺纤维,不能平铺或者垂直铺放设计。在外层一定要使用整块碳布,尽量避免裁剪引起避免间断。
因为炭纤维制品的成型需要高温固化,在高温加热的时候材料会出现热膨胀,如果碳布的铺层不对称,加热过程中会有制品翘曲的情况出现,所以碳布的铺层要对称。碳纤维生产具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向,耐腐蚀性好,X射线透过性好,良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。
以上便是碳纤维布铺层设计的注意事项,希望能对大家有所帮助。
1、先对基面进行处理,全面打磨,无任何附着物。再滚涂碳纤维找平胶,并修正不合处,上墨线。
2、然后滚涂碳纤维浸渍胶到粘结面上,胶量必须充足饱满。再将裁剪好的碳纤维布贴于混凝土涂胶面,碳纤维布要平直、延展。
3、再在碳纤维布上滚涂碳纤维浸渍胶,保证充分覆盖碳纤维布的表面,确保充分浸润碳纤维布中的纤维。并使用刮板反复碾压促使碳纤维布平直、延展、无气泡,碳纤维胶充分渗透。
4、再次滚涂碳纤维浸渍胶,使之渗透,并使用刮板反复刮压脱泡。后用3-6的沙石(石英砂)喷洒在涂有胶的施工面上,确保粉刷层的粘结性。
5、后,加固后的纤维布表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。
一、施工准备
1、现场勘察
根据施工现场及现场周围环境,事前做充分的现场调查。
2、材料准备
按加固结构物的状态,采用不同修补方法。表面处理方法,根据设计要求或其它需要准备资材、机械。
依碳素纤维布的用量确定树脂量,依施工时期的温度确定树脂规格,准备所需材料、使用量。
3、工具准备
粘贴碳素纤维布,准备所需工具。
3.1底面处理
混凝土表面研磨用具(电动角磨机),除去灰尘等用具(棉丝、吹风机,修补用工具(削刀、铲具、榔头)。
3.2涂刷用工具
涂装用具(滚刷、毛刷),计量容器,混合容器,混合设备(电动搅拌机),清洗溶剂。
3.3粘贴碳纤维布
剪刀,介质量具,树脂浸渍工具(橡皮刀、脱泡罗拉)
3.4全过程
保护工具(口罩、眼睛、橡皮手套)
4、碳纤维加固梁、板位置确定
熟悉施工图,掌握碳纤维加固梁、板位置,施工时应按图纸所示梁位置查找现场对应位置,确保加固位置准确无误。
5、加固材料
确认使用数量、规格。
6、脚手架搭设
根据加固梁、板、柱的高度、周围状况,搭设脚手架。
7、障碍物拆除:
拆除有碍于施工的设施。
需要复原的设备,(配线、配管等),记下施工前的位置、施工后复原。
需要注意的是,碳纤维布加固,是通过浸渍胶的粘接作用令碳纤维布与混凝土基材形成整体共同受力,以起到加固效果。也就是说,浸渍胶对终加固效果有直观的影响。不同种类的浸渍胶可能会影响到加固系统的使用年限,以及复杂环境下加固系统的耐久性。因此,涉及结构安全的加固中,碳纤维布与配套浸渍胶的选择应当慎重。
混凝土基材耐久性下降,常会伴随着基材强度的降低,而基材强度,会直接影响到碳纤维布加固的效果。欲采用碳纤维布加固,必须保证基材混凝土经现场实测强度等级不低于C15,不能凭借浇筑时混凝土的强度进行断定。混凝土强度低会导致碳纤维布粘贴效果差,易发生脆性剥离破坏,造成加固体系瞬间失效,危及生命安全。
碳纤维布加固中,混凝土基材的状态会对加固的终效果产生影响。例如混凝土基面过于潮湿时,会影响到浸渍胶的固化及粘接效果,极易造成后期由于粘接效果差发生剥离破坏。另一方面,当基材、污物、灰尘过多时同样会影响到碳纤维布的粘接效果,在施工前,一定要注意基材的清理,保证胶体的粘接性。
卡本碳纤维布是采用德国进口设备生产的复合材料,丝束顺直、布面平整。秉承了碳纤维高强度、高弹性模量、耐腐蚀、耐老化的优点,同时易于剪裁、施工快捷,应用广泛。碳纤维布卡本,通过了加固材料安全性,高强度,耐腐蚀,易于裁剪,施工便捷等优点。
新曼联(北京)工程材料技术研究院拥有雄厚的科研实力,在建筑、环保、材料等领域,积累了多余项科研成果、配套技术;培养出众多工程技术、管理人才,获得多项国家及省部级设计和工程奖励。
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