碳纤维加固材料介绍

　　纤维增强复合材料是一种性能优异的复合材料，它具有高强高效，防腐耐久，施工便捷等特点，已被国内外土木工程领域的研究者和工程师广泛接受。例如在新的建筑及桥梁结构中的应用以及被用作补强加固材料等。土木工程领域通常应用的FRP复合材料从材料上分主要有:碳纤维(CFRP)，玻璃纤维(GFRP)和芳纶纤维(AFRP)。碳纤维:用于土木工程结构的碳纤维产品主要选用由PAN基碳纤维原丝制成，碳纤维原丝纤维方向的抗拉强度可达普通碳素钢材的十几倍，而高弹模碳纤维的弹性模量可达钢材的2-3倍。具有较高的防磁和防辐射性能，用于制造隐形飞机，防磁和防辐工程。玻璃纤维:是出现较早的高性能纤维，已在各种领域中有广泛的用途，其中用途较多的形式是玻璃钢制品。玻璃纤维的最显著优点是价格便宜。芳纶纤维:是采用有机材料制成的高性能纤维，除具有较高的强度外(纤维原丝强度也可达钢材的5倍)，还具有很大韧性和耐久性(耐候性、耐水性、耐热性和耐寒性)，以往常用于防弹衣，防火衣，钢盔等军工产品，以及光纤补强，轮胎和橡胶补强等。。碳纤维和芳纶纤维最初主要应用于军工和航天等高科技领域，其用量较小，且国外均作为高技术军工材料限制对外出口。近年来碳纤维和芳纶纤维逐渐转向民用领域，尤其近年来在土木工程领域的应用得到十分迅速的发展。由于其优良的性能和土木工程领域广阔的应用前景，使得高性能纤维材料逐渐揭开神秘的面纱，迅速形成并带动一批产业的发展，同时也促进了高性能纤维材料在土木工程领域应用技术的开发和研究。从材料形式上分，主要有片材、棒材和型材。所有的FRP都有一些共同的性质:高的强度重量比和刚度重量比率，在拉断前均为弹性，热膨胀系数低，各向异性，轻质、耐腐、无磁，良好的抗疲劳性能及较高的耐久性等，使其作为未来的结构材料潜力巨大。碳纤维(CFRP)加固改造修复混凝土结构技术是一项新型、高效的结构加固修补技术，较传统的结构加固方法具有明显的优越性。它是利用树脂类胶结材料将碳纤维织物(布)粘贴于混凝土(或钢结构)表面，从而达到对结构构件补强加固及改善结构受力性能的目的。

　　碳纤维加固的定义:

　　碳纤维加固是得用碳纤维单向布（200 g,300g）通过用专用的环氧树脂胶，紧密粘贴于打磨混凝土的表面，在不增加结构物荷重和 外形尺寸的前提下，达到加固补强被加固构件 强度之目的: 碳纤维加固能增强构件耐弯曲能力。适用于建筑物的梁柱、桥梁、板面等构件的弯曲张力面。 碳纤维加固能提高构件的耐剪切能力。适用于建筑物立柱、桥梁的桥墩等外围面。  碳纤维加固能延长构件使用寿命，增加载荷、修补裂缝。 适用于楼板面、桥板面及混凝土结构表面的裂缝。

　　碳纤维布加固原理

　　碳纤维布加固是把碳纤维布用含树脂脂系粘结剂在混凝土构件受损处，使之与基体合为一体，从而提高混凝土构件的承载力，减少混凝土构件的变形和控制裂缝扩大的一种加固方法。

　　用于建筑结构加固纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍；但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全共同工作，而使用粘剂后，各碳纤维丝能很好地共同工作，大大提高碳纤维布的抗拉强度。因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既要确保各碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维布与结构共同工作，从而达到加同的目的。

　　碳纤维加固材料要求:

　　（1）碳纤维复合材料:碳纤维复合材料是由基体及纤维共同组成的。加固混凝土结构常用的纤维材料主要有以下三种:芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维。这三种复合材料的特点是:成完全线弹性的应力应变量，材料不存在屈服点或塑性区域。

　　用碳纤维布材料加固混凝土结构时，要求按结构的受力和构造特点将碳纤维布用粘结材料有序地粘贴于构件表面，以达到利用碳纤维布的特性对结构变形的约束，并提高结构物的极限强度和承载能力的目的。

　　(2)粘结材料:能否保证碳纤维布与混凝土共同工作的重点是粘结材料性能的好坏程度。粘结材料也是它们两者之间传力途径的关键所在。我们选用的粘结材料必须要有足够的韧性，它不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏，同时必须有足够的强度与刚度，才可以保证碳纤维与混凝土间剪力的传递。由于混凝土结构加固工程的施工环境不受限制，所以粘结材料必须能和碳纤维材料一样，可以适应恶劣的自然环境。

　　一、碳纤维加固的发展背景及适用条件

　　碳纤维布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。碳纤维布(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家,我国起步很晚,国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心引进开发了此项目,并在全国建筑加固与鉴定第四届学术会议上获奖。

　　随着科学技术的发展,碳纤维布加固技术也日趋成熟起来,并逐渐在我们的工程施工得到应用。《碳纤维布加固修补结构施工及验收规范》中也明确指出:碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的加固技术,主要用于混凝土结构的加固与修补工程;它是因设计或施工不当、材料质量不符合要求、使用功能改变、遭受灾害以及耐久性原因而需对钢筋混凝土、预应力混凝土及素混凝土结构进行加固修补。

　　碳纤维加固施工准备:对拟补强加固构件的混凝土表面及其处理方法、基底树脂的涂敷、碳纤维布粘贴、养护、表面整饰以及节点情况进行充分和设计，并对使用材料、配套树脂、机具做好准备工作。表面处理:对被粘贴混凝土表面用砂轮打磨，以除去表面疏松层及油污等杂质。直至完全露出新的混凝土界面，并用压缩空气将表面浮灰清除干净。碳纤维布转角粘贴时，转角处要进行倒角处理并打磨成圆弧状。对于施工环境温度较大，或混凝土粘贴表面潮湿的情况，还应对粘贴面进行干燥处理。当混凝土表面存在裂缝时，应首先按设计要求对裂缝进行灌浆或封闭处理。待灌浆料达到一定强度后再进行上述操作。不平整表面处理:当混凝土表面凹凸不平时，应用找平材料将缺陷部位填补平整理。待找平材料表面干燥后，再进行下一步施工。涂刷基底树脂；基底树脂的作用是加强碳纤维布与混凝土表面的粘结力，这对于加固效果的充分发挥是非常重要的。按产品使用说明规定的比例将甲、乙两组份充分搅拌后，用滚筒刷均匀涂抹于混凝土表面。碳纤维布粘贴:调制浸润树脂后，均匀涂抹构件表面所要粘贴的部位，胶层厚度应满足设计要求，不宜过薄。涂抹浸润树脂后，应保证在规定的使用时间内，将已按设计要求的尺寸裁剪好的碳上教务长、覆塑料薄膜。表面处理:至少8H以后，在碳纤维布表面涂抹一层基底树脂。待基底树脂干燥后，外抹水泥砂浆做面层。康信公司主营:碳纤维加固材料销售,碳纤维加固,喜利得、慧鱼产品销售。

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