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一、碳纤维布简介
其又称碳素纤维布、碳纤布、碳纤维编织布、碳纤维预浸布、碳纤维加固布、碳布、碳纤维织物、碳纤维带、碳纤维片材(预浸布)等 。碳纤维加固布是一种单向碳纤维加固产品,通常采用12K碳纤维丝织造。
目前,市场上有两种厚度:0.111mm(200g)和0.167mm(300g)。多种宽度:100mm、150mm、200mm、300mm、500mm及其他工程所需的特殊宽度。随着碳纤维布行业的不断发展,越来越多的行业和企业运用到了碳纤维布,也有部门企业进入到了碳纤维布行业并发展。
碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固,该材料与配套浸渍胶共同使用成为碳纤维复合材料,可构成完整的性能卓越的碳纤维布片材增强体系,适用于处理建筑物使用荷载增加、工程使用功能改变、材料老化、混凝土强度等级低于设计值、结构裂缝处理、恶劣环境服役构件修缮、防护的加固工程。
二、产品特点
强度高,密度小,厚度薄,基本不增加加固构件自重及截面尺寸。适用面广,广泛适用于建筑物、桥梁、隧道等各种结构类型、结构形状的加固修复和抗震加固及节点的结构加固。施工便捷,无需大型机具设备,没有湿作业,无需动火,无需现场固定设施,施工占用场地少,施工工效高。高耐久性,由于不会生锈,非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。
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。适用于港口工程和水利水电等工程中混凝土结构、砌体结构、木结构的补强和抗震加固,特别适合于曲面及节点等复杂形式的结构加固。基层混凝土的强度要求不低于C15。施工环境温度在5~35℃范围内,相对湿度不大于70%。
三、工艺原理
加固原理是将碳纤维布,采用高性能的碳纤维配套树脂浸渍胶粘结于混凝土构件的表面,利用碳纤维材料良好的抗拉强度,达到增强构件承载能力及强度的目的。
四、技术指标
中国国内最早通过的规范是2003年《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》,其编号为CECS146:2003,已经被最新的国家标准规范2006《混凝土结构加固设计规范》代替,其编号为GB50367-2006.《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》
六、主要用途
(一)应用领域
1) 宇航:机身、方向舵、火箭的发动机壳、导弹散流器、太阳能电池板等;
2) 体育器材:汽车部件、摩托车零件、钓鱼竿、棒球棍、滑雪橇、快艇、羽毛球拍等;
3) 工业:发动机部件、混凝土结构物补强材料、风机叶片、传动轴、以及电器零部件等;
4) 消防:适用于部队、消防、钢厂等特殊类高档的防火服制作。
防火等级:A级-不燃,执行标准GB8624-2006,德国标准DIN4102 A1级
土木建筑,桥梁、隧道、混凝土结构抗震、加固、补强材料:碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固,该材料与配套胶粘剂共同使用,可构成完整的性能卓越的同固碳纤维布材增强体系。该体系适用于梁、 柱、板、隧道、圆形、弧等。
(二)应用性能
1) 漏放钢筋加固
2) 梁、柱断裂加固建筑加固的应用图片
3) 加层抗震加固
4) 高架、桥梁维修加固
5) 剪力墙开门加固
6) 阳台根部断裂加固
A 自重轻,能在狭小的空间操作,施工过程不受影响
B 使用强度高,能灵活的用于抗弯、抗剪和抗压的工程结构中
C 具有优良柔韧性,能包裹复杂的外形构件
D 满足各种构件表面(桥梁、隧洞、板、梁、柱、通风桶、管道、墙体等) 的抗碱抗化学腐蚀要求
E 可对织物进行重复利用,覆盖平整;对装修影响小,贮存寿命长;容许操 作期限长,在操作前、操作中和操作后都允许环境存在一定的差异
F 抗高温、抗蠕变、耐磨损、抗震性能良好
七、施工工艺
1、施工准备
拟定施工方案和施工计划,应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等作好施工前的准备工作。
2、混凝土表面处理
清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料将表面修复平整。按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。
3、配制并涂刷底层树脂
按供应商提供的工艺规定配制底层树脂,将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。在树脂表面指触于燥后立即进行下一步工序施工。
4、配制找平材料并对不平整处修复
对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整,转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧。
5、粘贴碳布
①按设计要求的尺寸裁剪碳布/芳纶布;②配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴构件;③沿着纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透碳布/芳纶布;④碳布/芳纶布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
6、表面防护
按有关规范的规定处理,并保证防护材料与碳布/芳纶布之间有可靠的粘结。
八、应用辨别
第一要质量过关,有好多厂家用玄武岩纤维、芳纶纤维染上黑色来冒充碳纤维布,会造成工程质量的不合格,所以要首先学会辨认碳纤维,简单的说好的碳纤维丝束比较黑亮,用火烧一下,不会卷曲,会象细铁丝一样发红,用手摸平滑,柔光,丝束均匀,导电性能好。
第二,就是碳纤维的粘贴质量,现在有《碳纤维施工验收规范》做工程的和甲方可以向施工方借阅。保证粘贴质量的合格。
第三,碳纤维是抗拉的,它的抗拉强度很大,抗折,抗弯效果差,就像上面说的一弯既折。
第四,碳纤维粘贴后应该用防腐砂浆进行隐蔽,长时间晾晒会影响碳纤维布的使用寿命。
九、注意事项
1、碳布为导电材料,施工时应远离电气设备及电源,或采取可靠的防护措施。
2、施工过程中应避免碳布的弯折。
3、碳纤维布配套树脂应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。
4、树脂的配制和使用场所,应保持通风良好。
5、现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。