碳纤维布力学性能
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碳纤维今年3⽉⽇本东丽公司宣布成功研制出T1100G型⾼强⾼模碳纤维,我国企业近年来也不断传出突破⾼性能碳纤维研制和⽣产的报道。
碳纤维的关键⼒学指标包括拉伸强度、拉伸模量、断裂伸长率等。拉伸强度是指材料在拉伸过程中可承受的最⼤应⼒;拉伸模量是指材料拉伸时受到的应⼒与形变的⽐值,模量值越⾼,表⽰碳纤维的刚度越好;伸长率是指断裂前材料能被拉长的⽐例,伸长率越⾼,表⽰碳纤维的韧性越好。理论上碳纤维的拉伸强度可以达到180GPa,拉伸模量更是在1000GPa左右,虽然⽇本东丽公司已经研制出拉伸强度9GPa的⾼强碳纤维,拉伸模量也达到690GPa的⾼模碳纤维,但两者尤其是拉伸强度还有很⼤的发展潜⼒。碳纤维的断裂伸长率指标从早期的T300级别的1.5%增加到⽬前T1000级别的2.4%,有效缓解了碳纤维韧性不⾜的问题,进⼀步了扩展应⽤范围,如⽤于制造⼤型客机机体。
按照碳纤维丝束中的单丝数量,聚丙烯腈基碳纤维⼜可分为⼩丝束和⼤丝束两种。相⽐⼩丝束,⼤丝束的劣势在于,在制作板材等结构时,丝束不宜展开,导致单层厚度增加,不利于结构设计。此外,⼤丝束碳纤维粘连、断丝等现象更多,这样会使强度、刚度受影响,性能有所降低,性能的分散性也会较⼤。飞机、航天器⼀般只⽤⼩丝束碳纤维,因此⼩丝束碳纤维⼜被称为"宇航级"碳纤维,⼤丝束碳纤维被称为"⼯业级"碳纤维。
但是⼤丝束⽣产成本⽐⼩丝束低,⽽随着⽣产技术的进步,⼈们对碳纤维材料结构的熟悉,⼤丝束碳纤维越来越多⽤于对可靠性要求严苛的领域。这样,⼩丝束与⼤丝束之间区分也发⽣了变化,如早期曾以丝束中单丝数量12000根(12K)作为分界线,但⽬前单丝数量1K~24K的碳纤维被分为⼩丝束,⽽48K以上的的划为⼤丝束。⽽空客公司在制造A380超⼤型客机时已经开始使⽤了24K碳纤维,估计随着技术的进步,⼩丝束与⼤丝束之间的分界线还会向上推。
碳纤维材料具有诸多优点,但其⽣产⼯艺流程长,需要突破的技术障碍很多。碳纤维的制造,可以分为原丝制造和碳化两个关键过程。原丝制造,简单地说是先通过丙烯腈聚合和纺纱等⼯艺,先聚合制成聚丙烯腈,再纺丝制出聚丙烯腈纤维原丝。聚丙烯腈原丝随后进⾏预氧化、低温和⾼温碳化等步骤,最后进⾏表⾯处理、上浆烘⼲并收丝就得到了碳纤维。相对碳化,⽣产出⾼质量的聚丙烯腈原丝更加关键,即使是东丽公司也曾因为原丝质量在碳纤维研制过程中上摔过跟头。要⽣产处⾼质量的碳纤维,要降低⽣产成本,聚丙烯腈原丝须满⾜⾼纯化、⾼强化、均质化、细纤度化和表⾯光洁等要求,这长期以来⼀直是碳纤维批量⽣产中最⼤的拦路虎。
碳纤维布纤维复合材与基材正拉粘结强度下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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碳纤维如何增强复合材料的⼒学性能2019-08-20摘要:碳纤维增强热塑性树脂基复合材料的应⽤范围进⼀步扩⼤,不难看出,这种材料因其较好的综合性能远远超越了单⼀组合的材料模式。
本⽂试图对碳纤维增强热塑性树脂基复合材料的⼒学性能进⾏深⼊的研究。
本⽂使⽤了简单概述,也采⽤了重点分析的研究策略,梳理了对研究对象的概述和主要的性能特点。
关键词:碳纤维;复合材料;⼒学性能本⽂以碳纤维增强热塑性树脂基复合材料为研究对象,对相关的概念和内容进⾏了梳理和总结。
其中概括了碳纤维的性质性能,对复合材料的概念进⾏了阐述,最后对碳纤维增强热塑性树脂基复合材料的⼒学性能作了详尽的分析说明。
1.关于碳纤维增强热塑性树脂基复合材料的概述⑴复合材料的概念:⾯对传统、单⼀组分的材料已经难以满⾜现在应⽤需要的现实状况,开发研制新材料,是解决这个问题的根本途径。
运⽤对材料改性的⽅法,来改善材料的性能是可取的。
⽽材料改性的⽅法中,复合是最为常见的⼀种。
国际标准化组织对于复合材料的概念有明确的界定:复合材料是指由两种或两种以上不同化学性质和物理性质的物质组成的混合固体材料。
它的突出之处在于此复合材料的特定性能优于任⼀单独组分的性能。
⑵复合材料的分类简介:复合材料的有⼏种分类,这⾥不作⼀⼀介绍。
只介绍两种与本论⽂相关的类别划分。
如果以基体材料分类,复合材料有⾦属基复合材料;陶瓷基复合材料;碳基复合材料;⾼分⼦基复合材料。
本⽂讨论的是最后⼀种⾼分⼦基复合材料,它是以有机化合物包括热塑性树脂、热固性树脂、橡胶为基体制备的复合材料。
第⼆,如果按增强纤维的类别划分,就存在有机纤维复合材料、⽆机纤维复合材料、其他纤维复合材料。
其中本⽂讨论的对象属于⽆机纤维复合材料这⼀类别,因为碳纤维就是⽆机纤维复合材料的其中⼀种。
特别值得注意的是,当两种或两种以上的纤维同时增强⼀个基体,制备成的复合材料叫做混杂纤维复合材料。
实质上是两种或两种以上的单⼀纤维材料的互相复合,就成了复合材料的“复合材料”。
什么是碳纤维最佳答案碳纤维--是由有机母体纤维(例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青)采用高温分解法在1000~3000度高温的惰性气体下制成的。
其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。
碳纤维呈黑色,坚硬,具有强度高、重量轻等特点,主要应用于工业上塑料增强之用。
碳纤维增强塑料可以提高强度且重量轻,因此可以用作桥梁部件、飞机机构、体育用品(例如,高尔夫球手柄)和制动盘。
经过碳化的纤维还可以耐很高温度,已用于航天飞船热保护罩。
这种纤维的主要生产长是CASF公司,产品注册商标是Celion .分享给你的朋友吧:∙i贴吧∙新浪微博∙腾讯微博∙QQ空间∙人人网∙豆瓣∙MSN对我有帮助其他回答共1条答:组成是聚合物,是高分子有机物。
碳纤维--是由有机母体纤维(例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青)采用高温分解法在1000~3000度高温的惰性气体下制成的。
其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。
碳纤维还是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。
因此CFRP 的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。
材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能,不少人预料,人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。
碳纤维研制和应用可以追溯到1850年的碳素灯丝,此后的研究应用一直处于停滞状态,到上世纪五十年代随着工业技术的发展和军事工业的要求,碳纤维的研制和生产,相继解决了原丝的选择和高温碳化的工业生产工艺,使碳纤维应用才进入到一个新阶段。
首先是在航空航天等军事领域的应用,逐步扩展到高级民用工业,而真正用于建筑工程结构加固也就只有近十多来年的历史。
加固柱子碳纤维布施工方案一、背景介绍柱子是建筑物的重要承重构件之一,然而,在长期使用过程中,一些柱子可能会出现裂缝、变形或者其他损坏情况,这就需要对柱子进行加固。
传统的加固方法主要包括钢筋混凝土、钢板包裹等,然而,这些方法存在一些缺点,例如施工时间长、工程量大、对建筑物原有结构影响大等。
而碳纤维布加固技术以其高强度、轻质、耐腐蚀等优点,成为了加固柱子的理想选择。
二、碳纤维布材料选用碳纤维布是由碳纤维及其复合材料加工而成的,具有优异的力学性能和化学性能,是目前最常用的加固材料之一、在选用碳纤维布时,需要考虑柱子的具体情况,如尺寸、形状、计划承受的荷载等,以确保加固效果。
三、加固方案设计1.检测与评估:首先要对柱子进行全面检测与评估,确定其损坏程度和加固需求,并作出详细记录。
2.准备工作:对柱子进行清理,将表面的油污、灰尘等杂物清除干净。
3.防腐处理:如柱子存在锈蚀情况,需进行防腐处理,以保证加固效果。
4.碳纤维布切割:根据柱子的尺寸和形状,将碳纤维布切割成合适的形状和尺寸。
5.碳纤维布粘贴:将预先制作好的碳纤维布粘贴在柱子外部,使用特殊的胶粘剂或者树脂进行固定。
6.加固部位加强:柱子可能存在一些薄弱部位,需要额外加固,可以使用碳纤维板或者碳纤维筋进行加强。
7.板材覆盖:将加固后的柱子表面进行板材覆盖,以保护碳纤维布,同时提供更好的美观效果。
8.检测与验收:加固施工完成后,进行全面检测与验收,确认加固效果是否满足要求。
四、加固效果评估1.强度提升:碳纤维布加固后,可以提升柱子的强度和刚度,增加其承载能力,确保建筑物的安全。
2.耐久性:碳纤维布具有优异的耐久性,可以长期保持其加固效果,不会受到环境湿度、温度等因素的影响。
3.抗震能力:碳纤维布加固后的柱子具有较好的抗震能力,能够有效减轻地震等外力对柱子的影响。
4.施工周期短:相比传统的加固方法,碳纤维布加固施工周期较短,可以大大减少施工时间和对建筑物原有结构的影响。
碳纤维1.碳纤维的概念碳纤维,英文为Carbon Fiber,简称CF。
碳纤维是指由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,是纤维中含碳量在95%左右的碳纤维和含碳量在99%左右的石墨纤维。
2.碳纤维的结构碳纤维的分子结构介于石墨与金刚石之间。
目前公认的碳纤维结构是由沿纤维轴高度取向的二维乱层石墨组成。
微晶的形状、大小、取向以及排列方式与纤维的制备工艺相关。
3.碳纤维的性质碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征,是一种的力学性能优异的新材料。
碳纤维拉伸强度约为2到7GPa,拉伸模量约为200到700GPa。
密度约为1.5到2.0克每立方厘米,这除与原丝结构有关外,主要决定于炭化处理的温度。
一般经过高温3000℃石墨化处理,密度可达2.0克每立方厘。
再加上它的重量很轻,它的比重比铝还要轻,不到钢的1/4,比强度是铁的20倍。
碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同,它有各向异性的特点。
碳纤维的比热容一般为7.12。
热导率随温度升高而下降平行于纤维方向是负值(0.72到0.90),而垂直于纤维方向是正值(32到22)。
碳纤维的比电阻与纤维的类型有关,在25℃时,高模量为775,高强度碳纤维为每厘米1500。
这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量。
同钛、钢、铝等金属材料相比,碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点,可以称为新材料之王。
碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外,其外形有显著的各向异性柔软,可加工成各种织物,又由于比重小,沿纤维轴方向表现出很高的强度,碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。
碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500兆帕以上,是钢的7到9倍,抗拉弹性模量为230到430G帕亦高于钢;因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000兆帕以上,而A3钢的比强度仅为59兆帕左右,其比模量也比钢高。
聚丙烯腈碳纤维性能表征规范聚丙烯腈碳纤维的性能主要有力学性能、热物理性能和电学性能。
对于碳纤维材料来说,拉伸力学性能,包括拉伸强度、拉伸模量以及断裂伸长率是其主要力学性能指标。
由于纤维材料本身的特点,很难对其压缩力学性能进行有效的表征,因此基本不考虑纤维本身的压缩性能。
碳纤维的热物理性能包括热容、导热系数、线膨胀系数等,也是材料应用的重要指标。
电性能主要为体积电阻率以及电磁屏蔽方面的性能。
对于碳纤维的拉伸力学性能测试,各国都已经基本形成了相应的测试标准系列,这些标准系列同时包括了在力学性能测试时需要的线密度、体密度、上浆量等相关的测试。
对于热物理性能,相关的测试标准较少。
5.5.1 碳纤维性能测试标准序号标准号标准名称1 JIS R7601-1986 碳纤维试验方法2 JIS R7602-1995 碳纤维织物试验方法3 JIS R7603-1999 碳纤维-密度的试验方法4 JIS R7604-1999 碳纤维-上浆剂附着率的试验方法5 JIS R7605-1999 碳纤维-线密度的试验方法6 JIS R7606-2000 碳纤维单纤维拉伸性能试验方法7 JIS R7607-2000 碳纤维单纤维直径及断面面积试验方法8 JIS R7608-2007 碳纤维-树脂浸渍丝拉伸性能测试方法9 JIS R7609-2007 碳纤维体积电阻率测试方法10 JIS R7601-2006 碳纤维试验方法(修正1)日本东丽公司作为世界聚丙烯腈基碳纤维生产能力和水平最高的企业,也有自己的碳纤维力学性能测试内部规范,测试规范号和名称为TY-030B-01《碳纤维拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂延伸率测试方法》。
序号标准号中文标准名称1 ASTM D4018-2011 连续碳纤维和石墨纤维束性能的测试方法2 ASTM D1505-2010 采用密度梯度法测试塑料密度的测试方法3 ASTM D1577-2007 纺织纤维线密度的测试方法4 ASTM D7633-2013 炭黑碳含量的测试方法5 ASTM D482-2007 石油产品灰分的测试方法6 ASTM D2257-1998 纺织品中可萃取物的测试方法7 ASTMD4102-1982 碳纤维的耐热氧化性的试验方法序号标准号中文标准名称1 ISO10618-2004 碳纤维.树脂浸渍纱线拉伸特性测定2 ISO10548-2003 碳纤维.尺寸的测定3 ISO10119-1992 碳纤维.密度测定4 ISO10120-1991 碳纤维.线性密度的测定5 ISO10548-2003 碳纤维.胶料含量的测定6 ISO11567-1996 碳纤维.长丝直经和横截面积的测定7 ISO11566-1996 碳纤维.单丝样品抗拉性能的测定8 ISO 碳纤维长丝纱.试验方法和通用规范序号标准号标准名称1 GB/T3362-1982 碳纤维复丝拉伸性能试验方法2 GB/T3362-2005 碳纤维复丝拉伸性能试验方法3 GB/T3364-2008 碳纤维直径和根数试验方法4 GB/T3366-1996 碳纤维增强塑料纤维体积含量试验方法5 GB/T3855-2005 碳纤维增强塑料树脂含量试验方法6 GB/T26749-2011 碳纤维浸胶纱拉伸性能的测定7 GB/T30019-2013 碳纤维密度的测定8 GB/T29762-2013 碳纤维纤维直径和横截面积的测定9 GB/T29761-2013 碳纤维浸润剂含量的测定10 GB/T23442-2009 聚丙烯腈基碳纤维原丝结构和形态的测定11 GB/T26752-2011 聚丙烯腈基碳纤维12 QJ3074-1998 碳纤维及其复合材料电阻率测试方法13 GB18530-2001 车间空气中碳纤维粉尘职业接触限值碳纤维单丝力学性能测试单丝力学性能测试可以较为简单快速的得到碳纤维拉伸力学性能,需要样品量少,通常十厘米左右的纤维样品就可以完成对碳纤维的力学性能表征,因此在早期应用较为普遍。
工 程 技 术黏碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Ploymer,简称CFRP)法是目前结构加固补强常用的方法之一,由于CFRP 具有材料轻质、耐腐蚀、片材很薄、抗拉强度高以及施工方便等许多优良的性能,因此非常适用于土木工程加固领域[1]。
随着有限元理论的日趋完善以及计算机技术水平的快速发展,采用有限元方法对碳纤维布加固钢筋混凝土构件进行研究,已经成为桥梁领域研究的热点[2]。
国内外学者对该方向进行了很多ANSYS 数值模拟分析,同时作为一种新的结构加固修复技术,其在工程中也广泛应用[3],并且使用有限元分析的方法能解决普通解析方法分析不了的复杂的碳纤维布加固钢筋混凝土构件的问题。
目前,工程领域能使用的有限元程序已经有数百种。
该文简要介绍使用MIDAS 软件分析CFRP 加固后的钢筋混凝土构件的影响以及建模时单元选取、网格划分、加载等方面需要注意的一些事项。
对不同加固层,不同纤维布布置位置在不同荷载作用下梁、板的应力状况进行分析。
1 模型的建立1.1 模型尺寸及材料特性定性定量地分析在不同荷载作用下,相同钢筋混凝土简支梁试件在不同纤维布布置位置和不同层数时对钢筋混凝土梁抗裂加固效果的影响。
建模模型为矩形截面钢筋混凝土简支梁,长度为2000 mm,截面尺寸为120 mm ×240 mm。
混凝土强度等级为C30,保护层厚度为30 mm,梁的受压钢筋为2根直径8 mm 的HPB33级钢筋,受拉钢筋为2根直径12 mmHPB335级钢筋。
在梁段1/3点位置进行分级对称的加载。
模型尺寸、加载位置如图1所示。
为了将加固材料和构件连接为整体,一般通过树脂胶将纤维布固定在钢筋混凝土梁底,这样既不会影响试验构件的力学性能,又能达到黏接的效果。
结构各材料钢筋、混凝土、树脂胶及碳纤维布的材料性能见表1。
1.2 加载方式及模型建立利用有限元软件MIDAS 建模,建模时混凝土为实体单元,受拉受压钢筋为杆单元,胶层和纤维布为板单元[4]。
碳布的组成成分简介碳布是一种由碳纤维组成的纺织材料,具有不同结构和性质。
它在许多领域中广泛应用,如航空航天、汽车工业、体育用品等。
本文将详细介绍碳布的组成成分,包括碳纤维、基体(或织物)和树脂。
碳纤维碳纤维是碳布的主要成分,它由柱状的碳纤维束构成,每根纤维直径为10-50微米。
碳纤维具有高强度、高模量和低密度的特点,是一种优秀的纤维材料。
碳纤维的制备制备碳纤维的方法有石墨化、空心纺丝和聚丙烯纺丝等。
其中,石墨化是最常用的方法。
制备碳纤维的过程包括纺丝、炭化和石墨化三个步骤。
首先,将聚丙烯等原料溶解在有机溶剂中,形成纺丝液,通过纺丝机将纺丝液拉丝成纤维束。
然后,将纤维束进行炭化处理,在高温下去除非碳元素,得到碳纤维。
最后,通过石墨化处理,提高碳纤维的石墨结晶度。
碳纤维的特性碳纤维具有低比重、高强度和高刚度的特点,比重约为1.8-2.0g/cm³,强度为2000-7000MPa,刚度为200-800GPa。
此外,碳纤维还具有优异的耐高温性能,可在高温下长时间工作。
基体(或织物)碳纤维基体是碳布中的一部分,它起到连接和支撑碳纤维的作用。
基体可以是无纺布、纸张、薄膜等材料。
无纺布无纺布是一种以纤维为原料,通过纺织或熔融方法制成的片状物。
它具有厚度均匀、柔软、透气、强度高等特点,适用于各种工业应用。
纸张纸张是一种由纤维构成的薄片,用于传递和保护信息。
它通常由纸浆制成,纤维源可以是木材、植物纤维或废纸。
纸张有不同的厚度和质地,可以根据需要选择适合的纸张作为碳布的基体。
薄膜薄膜是一种非常薄的材料,通常由聚合物制成。
它具有柔韧、透明、耐化学品腐蚀等特点。
薄膜可以作为碳布的基体,用于增强和保护碳纤维。
树脂树脂是碳布中的另一个重要组成成分,它与碳纤维和基体相互作用,形成一个坚固的复合材料结构。
树脂可以是热固性树脂或热塑性树脂。
热固性树脂热固性树脂是一种通过加热固化形成硬化结构的树脂。
常见的热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂和聚酯树脂等。
碳纤维加固原理碳纤维加固原理碳纤维是一种具有高强度和轻质的材料,因此在各种领域都有着广泛的应用。
而在建筑和土木工程领域中,碳纤维加固技术成为最受欢迎的技术之一。
碳纤维加固技术是一种通过在结构表面粘贴碳纤维布或条,从而增加其强度和刚度的方法。
碳纤维加固原理从材料角度上来看,是利用碳纤维的高强度、高模量当做一种纤维增强材料,利用它优秀的力学性质来加强结构的力学性能。
碳纤维加固后,可以增加结构的初始强度和刚度,并且大大降低其应力水平,在一定程度上可以提高结构的承载能力。
同时,碳纤维的优秀性能,还可以降低结构重量,延长其使用寿命,具有较好的经济性和实用性。
从理论上来说,碳纤维加固技术的工作原理是通过使用碳纤维布或条来覆盖结构表面,然后在表面覆盖一层胶(通常是环氧树脂),胶水将碳纤维条或布与结构牢固地粘合在一起。
最后,通过施加预载荷力(通常是拉力)来提高结构的强度和刚度。
值得注意的是,碳纤维加固技术可以用于加强不同材料和类型的结构,例如混凝土、铁路轨道、桥梁、房屋和管道等各种结构。
此外,碳纤维加固过程中需要进行精密的计算和工艺设计,例如加固材料的选择、厚度、界面粘接性能和预应力施加效果等,以确保加固效果的最佳化。
对于混凝土结构而言,碳纤维加固也是一种常用的技术。
混凝土结构因受到负荷的长期作用而出现塑性变形和裂缝,降低了其承载能力。
通过使用碳纤维加固技术,可以有效地抑制混凝土结构的塑性变形和裂缝的发展,并且增加其强度和刚度。
总之,碳纤维加固技术是一种高效,经济和实用的结构加强方法。
作为一种具有高强度和轻质的材料,碳纤维在工程实践中的应用也越来越广泛。
随着科技的发展和进步,碳纤维加固技术将成为未来建筑和土木工程领域中不可或缺的技术手段之一。
建筑工程碳纤维施工方案1. 引言碳纤维作为一种轻质高强度材料,已经在建筑工程领域得到广泛应用。
通过在建筑结构中使用碳纤维材料,可以实现结构的轻量化、增加强度和刚度,提高抗震性能等。
本文将介绍建筑工程中碳纤维施工方案的相关内容。
2. 碳纤维材料2.1 碳纤维的特性碳纤维具有以下特性:•高强度:碳纤维的强度比钢高几倍。
•轻质:碳纤维的比重只有钢的四分之一。
•耐腐蚀:碳纤维具有较强的耐腐蚀性,不会受到水、酸、碱等介质的侵蚀。
•高刚度:碳纤维的弹性模量比钢高几倍。
•高温性能:碳纤维在高温下仍具有较好的力学性能。
2.2 碳纤维的应用范围碳纤维在建筑工程中的应用范围包括:•桥梁加固•预应力构件•梁柱加固•地基增强•防震设施•体育场馆和大跨度结构3. 碳纤维施工方案3.1 设计和规划在进行碳纤维施工前,需要进行设计和规划工作。
这包括:•结构评估:对原有结构进行评估,确定需要加固或改造的位置。
•材料选择:根据结构需求和预算,选择合适的碳纤维材料。
•碳纤维布局:确定碳纤维布局方案,包括层间位置、布置方式等。
3.2 施工准备在进行碳纤维施工前,需要进行施工准备工作。
这包括:•清洁表面:确保施工表面干净、平整,无杂物和油污。
•表面处理:如果需要,进行表面处理,如修补裂缝、填充孔洞等。
•粘结材料准备:准备适合的粘结材料,如碳纤维胶粘剂。
3.3 碳纤维施工步骤碳纤维施工一般包括以下步骤:•第一步:准备碳纤维布•第二步:涂布粘结材料•第三步:安装碳纤维布•第四步:压实碳纤维布•第五步:涂布第二层粘结材料•第六步:重复以上步骤直至完成施工•第七步:三维浸润处理(可选)3.4 施工质量控制在施工过程中,需要进行质量控制以确保施工质量。
主要的控制点包括:•施工工艺:严格按照施工规范和方案进行施工。
•施工人员:要求具有相关的施工经验和证书。
•施工环境:确保施工现场的温度、湿度等环境条件适宜。
•施工记录:记录施工过程中的关键参数和重要事件。
碳纤维布施工工艺详解范本1:一、碳纤维布的概述碳纤维布是一种轻质且高强度的材料,由碳纤维纱编织而成。
碳纤维布具有优异的力学性能和耐热性,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
二、碳纤维布的种类1. 碳纤维平纹布平纹布是最常见的碳纤维布种类,具有平整的纹理,适用于一般的加强材料。
2. 碳纤维斜纹布斜纹布具有斜纹纹理,强度更高,适用于需要承受较大拉力的部位。
3. 碳纤维网格布网格布具有网状结构,可以有效增强材料的刚性和抗剪强度。
4. 碳纤维高分子复合材料布高分子复合材料布在碳纤维布中添加了聚合物基质,可以增强材料的耐磨性和耐化学品性能。
三、碳纤维布施工准备1. 施工材料准备碳纤维布施工所需的材料包括碳纤维布、胶水、滚筒等。
2. 施工场地准备施工场地需要保持干燥、清洁,并确保有足够的空间和通风条件。
四、碳纤维布施工步骤1. 表面处理清洁施工表面,去除油污和杂物,并修补表面的不平整部分。
2. 胶水涂布在施工表面均匀涂布胶水,确保胶水薄而均匀。
3. 碳纤维布铺设将碳纤维布铺放在胶水涂布的表面上,按照预定方向和位置进行铺设,并确保拉伸力均匀。
4. 碳纤维布固化待碳纤维布铺设完成后,使用滚筒将碳纤维布固定在施工表面上,并确保布面平整,无皱褶。
5. 后续处理在碳纤维布固化后,进行修整和涂漆等后续处理工作。
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法律名词及注释:1. 劳动法:规定了雇佣劳动者与用人单位之间的权利和义务关系。
2. 建筑法:用于规范和管理建筑工程活动的法律法规。
范本2:一、碳纤维布施工工艺的介绍碳纤维布施工工艺是一种将碳纤维布与基材结合的工艺,通过预处理、胶水涂布、碳纤维布铺设、固化等步骤,实现对基材的加固和改善其力学性能的目的。
二、碳纤维布施工工艺的具体步骤1. 基材准备准备工作包括清洁基材、检查基材的平整度和腐蚀情况等。
2. 碳纤维布预处理将碳纤维布放置于干燥通风的环境中,以适应施工环境的温度和湿度。
3. 胶水涂布在基材表面均匀涂布胶水,确保胶水能够充分渗透到碳纤维布中。
碳纤维布在处理大桥桥梁裂缝中的应用摘要:粘贴碳纤维布加固混凝土结构技术是一项新型、简便、有效的混凝土加固技术。
该技术充分应用了碳纤维增强复合材料所特有的高比强度、高比模量、耐腐蚀、抗疲劳及施工简便等许多优点,为混凝土加固技术注入了新的活力。
本文以某高速公路大桥桥梁开裂后采用碳纤维布进行补强处理的施工经验,详细介绍了碳纤维布处理通道墙身裂缝的施工方法和工艺。
关键词:炭纤维布处理桥梁裂缝应用一、概述某高速公路由于修建较早,现随交通量的迅速增长,超载车辆增多,造成某大桥桥梁结构出现裂缝。
此大桥上部构造为20孔预应力t型刚构。
桥梁结构部位(箱梁、挂梁)砼出现较多裂缝,经专家分析研究后,认为主要是由于原设计荷载标准低、超载车辆增加造成的,该裂缝目前未造成结构破坏,为保证桥梁结构的安全性、耐久性,经过严密的技术和经济可行性论证,决定对裂缝部位采用压注环氧树脂浆液后粘贴双层炭纤维布进行补强加固处理。
本文就碳纤维布处理梁板裂缝施工方法及工艺进行论述。
二、补强加固原理简介粘贴碳纤维布加固技术始于20世纪80年代日、美等发达国家,近些年我国在这方面的研究也得到了长足的发展,在我国很多地方的桥梁加固中得到了广泛的应用,获得了满意的加固效果。
粘贴碳纤维结构补强加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面,使两者共同工作,提高结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力,由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
使用碳纤维布加固具有以下优点:a、强度高,效果好;b、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性;对原结构不会产生新的损伤;c、基本不增加结构荷载及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,可适应不同结构的外表尺寸,适用范围广;d、施工简便,易于操作,经济性好;e、施工工期短。
因此,碳纤维结构加固技术在混凝土结构方面已产生较大的效应。
用于建筑结构加固的碳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,在承受较低的荷载时,一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态,以此类推,各碳纤维丝逐渐断裂,直至整体破坏。
浅谈碳纤维布加固技术[摘要]本文简单介绍了碳纤维布加固技术、并举例了其在实际工程中的应用,说明了用碳纤维布加固钢筋混凝土构件是一种行之有效的办法。
[关键词] 碳纤维布;环氧树脂;加固;钢筋混凝土构件一、引言在工业和民用建筑中,钢筋混凝土(rc)结构在长期使用中,由于设计标准偏低、使用载荷提高、环境化学因素引起的性能劣化等原因,一些钢筋混凝土构件需要加固的情况日渐增多,现已成为建筑结构安全评估和安全保障的重要环节。
在各种加固方法中,用碳纤维增强树脂(cfrp)布或板加固钢筋混凝土构件的方法,在20世纪80年代中后期美、日、欧等发达国家应用以来,现已在我国得到迅速的发展和普及。
由于cfrp加固具有很好的比强度、比刚度、耐腐蚀、耐久性强、非磁性、重量轻、耐磨损、抗老化、施工方便和施工工期短等优点,所以现广泛应用于各类工程和民用建筑中。
二、碳纤维布加固技术简介碳纤维布加固技术是利用专用结构胶将碳纤维布粘贴在混凝土表面,形成复合结构,cfrp通过与混凝土之间协同工作,对构件或结构起到加固及改善受力性能的作用。
1. 碳纤维介绍碳纤维是有机纤维在惰性气体中经高温碳化而成的纤维状的碳化合物。
它是由沥青纤维、聚合物纤维或含碳气体制成。
碳纤维根据原料及生产方式的不同,主要分为聚丙烯腈(pan)基碳纤维及沥青基碳纤维。
碳纤维产品包括pan基碳纤维(高强度型)及沥青基碳纤维(高弹性型)。
2. 环氧树脂仅仅依靠碳纤维布本身并不能充分发挥其强大的力学特性及优越的耐久性能,只有通过环氧树脂将碳纤维布粘附于钢筋混凝土结构表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作,才能达到补强的目的。
因此,环氧树脂的性能是重要的关键之一。
环氧树脂因类型不同而有不同的性能,适应于各个部位的不同要求。
例如底涂树脂对混凝土具有良好的渗透作用,能渗入到混凝土内一定深度;粘贴碳纤维布的环氧粘贴树脂易于“透”过碳纤维布,使其与混凝土结构有很强粘结力。
碳纤维布工法中使用了底涂、腻子、浸渗粘着树脂等三种环氧树脂。
碳纤维布力学性能
一、卡本碳纤维布加固技术优点
1、自重轻,厚度小,加固后基本不增加基体厚度;
2、良好的柔韧性,适用于梁、柱、板、管道和墙体等各种形状的构件;
3、耐酸、碱、物理腐蚀,适用各种不同环境;
4、施工便捷,周期短;
5、无公害,符合绿色环保要求;
6、贮存寿命长,质量保证期长。
二、卡本碳纤维布力学性能
1、碳纤维布设计计算指标
2、碳纤维布原材料力学指标
3、碳纤维布安全性能指标
三、碳纤维胶特点
1、符合适配性要求,相溶性好;
2、粘结力强,浸透性好;
3、施工方便,不流淌,用量更省;
4、无毒环保,绿色产品,放心安全。
四、碳纤维胶安全性能指标
五、碳纤维布加固施工流程
施工工序施工准备→混凝土表面处理→配制并涂刷底胶→找平→粘贴碳纤维布→表面防护
施工流程
1、施工准备拟定施工方案和施工计划,备好材料和工具。
如碳纤维布、配套树脂、机具、滚刷等。
2、混凝土表面处理
①清除劣化混凝土,露出混凝土结构层;
②按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理;
③表面修复平整。
3、配制并涂刷底层树脂
①严格按照配套树脂的主剂、固化剂所规定的比例2:1称量准确,装入容器,用搅拌器均匀搅拌。
②一次调和量不应过多,以在可使用时间内用完为准。
③将底层树脂均匀地涂抹于混凝土结构表面,在树脂表面干燥后进入下一步工序。
4、找平配制找平树脂,对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整,转角处修补为半径应不小于30mm圆弧。
5、粘贴碳布
①按设计要求的尺寸裁剪碳布;
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,挤出气泡,使浸渍树脂充分浸透碳布;
④碳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之间有可靠的粘结。
六、碳纤维布应用范围
1、混凝土梁的受弯和受剪加固、板的受弯加固、柱的抗震加固等;
2、厂房、大厦、校舍、医院及其他工业和民用建筑加固补强;
3、路桥、水利、核电和能源等基础设施加固补强。
七、碳纤维布加固系统包装规格
1、碳纤维布
长度均为100±1.5m;
宽幅分为:100mm、200mm、300mm、500mm,其它规格可按需求订制;
厚度为:0.111mm。
2、碳纤维胶
碳纤维胶30kg/组,其中主剂20kg/桶(A),固化剂10kg/桶(B)。
重量配合比为A:B=2:1。