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碳纖維布加固過(guò)程的相關(guān)問(wèn)題解析

發(fā)布日期:2018/11/27 16:39:00 來(lái)源:

碳纖維布中k代表什么意思?

 

K代表碳纖維的根數(shù)。碳纖維布不像一般的紡織品,它的紡織單元不是單絲,而是束絲。工業(yè)上目前規(guī);a(chǎn)的束絲可包含1000(1K)、3000(3K)、6000(6K)、12000(12K)、24000(24K)、48000(48K)、540000(540K)根單絲。比如,1K代表著碳纖維布其中一束纖維絲里包含了1000根絲,那么3K就代表一束碳纖維絲里包含了3000根碳纖維絲,12k就是12000根碳纖維絲。

 

建筑工程中對(duì)碳纖維布的k數(shù)又是怎樣規(guī)定的?

 

《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》GB50728-2011明確規(guī)定:承重結(jié)構(gòu),對(duì)重要結(jié)構(gòu)加固用的碳纖維,應(yīng)選用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的小絲束纖維,嚴(yán)禁使用大絲束纖維;對(duì)于一般構(gòu)件,除使用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的,若配有結(jié)構(gòu)膠,尚允許使用不大于15k的。

 

為什么用聚丙烯腈基?

 

碳纖維按主原料分為聚丙烯腈基PAN、瀝青基和粘膠基,從結(jié)構(gòu)加固的性能要求來(lái)考慮,只有PAN合適,符合承重結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性;瀝青基只有中、高模量的長(zhǎng)絲,適合高剛性材料的加固,但是一般的建筑結(jié)構(gòu)加固很少遇到,且在國(guó)內(nèi)無(wú)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn);粘膠基性能和質(zhì)量差,不能用于承重結(jié)構(gòu)。另外,最近推出的玄武巖纖維,強(qiáng)度和彈性模量很低,只能用于替代無(wú)堿玻璃纖維,不能替代碳纖維。

 

 

 

承重結(jié)構(gòu)加固用碳纖維布為什么禁止使用大絲束纖維?

 

小絲束抗拉強(qiáng)度十分穩(wěn)定,離散性很小,其變異系數(shù)均在5%以下,且膠液容易滲透,故在生產(chǎn)和使用中對(duì)其性能和質(zhì)量容易把控;而大絲束變異系數(shù)高達(dá)15%~18%,甚至更大,可靠性差,故不能用。

 

承重結(jié)構(gòu)加固用碳纖維為什么規(guī)定12k?

 

從易于被膠粘劑浸透、又減低成本的角度考慮,建筑加固用單向碳纖維布一般采用12K絲束編織。k數(shù)大于12,但不大于24的仍屬于小絲束的范疇,但是就目前來(lái)講,我國(guó)工程積累的經(jīng)驗(yàn)均是12及15k,15以上的小絲束經(jīng)驗(yàn)不足,誰(shuí)也不能保證用了不出問(wèn)題,因此為了安全性和耐久性,對(duì)一般結(jié)構(gòu)僅允許使用不大于15k的。

 

碳纖維復(fù)合材按性能分為幾個(gè)等級(jí)?

 

Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)。

 

Ⅰ級(jí)布抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥3400MPa,Ⅱ級(jí)布抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≥3000MPa,Ⅰ級(jí)布受拉彈性模量≥2.3×105MPa,Ⅱ級(jí)布受拉彈性模量≥2.0×105MPa,Ⅰ級(jí)布伸長(zhǎng)率≥1.6%,Ⅱ級(jí)布伸長(zhǎng)率≥1.3%。

 

碳纖維布有哪些規(guī)格?

 

碳纖維布又稱(chēng)碳素纖維布、碳纖布、碳纖維編織布、碳纖維預(yù)浸布、碳纖維加固布、碳布、碳纖維織物、碳纖維帶、碳纖維片材(預(yù)浸布)等 。碳纖維加固布是一種單向碳纖維加固產(chǎn)品。

 

 

 

碳纖維布的技術(shù)參數(shù)包括哪些?

 

碳纖維布的技術(shù)參數(shù)一般包括強(qiáng)度、級(jí)別、克重、理論厚度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量、伸長(zhǎng)率等方面。

 

碳纖維布導(dǎo)電嗎?

 

碳纖維布導(dǎo)電,且柔軟、輕質(zhì),剪裁過(guò)程也可能產(chǎn)生少量碎屑,使用過(guò)程中應(yīng)注意避開(kāi)電源。

 

怎樣辨別結(jié)構(gòu)碳纖維布的真假呢?

 

假的碳纖維布暗、干澀、不均勻、有可燃性,燒后變?yōu)榈S色、白色或其他顏色灰燼、抗拉強(qiáng)度極低、手可拉斷等;真的光亮、均勻、原色、不可燃、短時(shí)燃燒后可恢復(fù)原狀等。

 

 

碳纖維布加固施工篇

碳纖維布粘結(jié)不牢固?

 

1.浸漬膠超過(guò)適用期后粘度增加,對(duì)碳纖維布浸漬不充分,粘結(jié)不牢固。一定在浸漬膠的適用期內(nèi)施工。

 

2.浸漬膠用量過(guò)少,對(duì)碳纖維布浸膠不充分,混凝土與浸漬膠和碳纖維布沒(méi)有成整體。

 

3.當(dāng)溫度較低時(shí),施工中碳纖維布中的氣泡沒(méi)有排凈,在施工前可以將浸漬膠A組份與B組份分別做加熱處理。

 

4.混凝土基準(zhǔn)面不同,用膠量不同。新基層面用膠量多時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)不粘結(jié)不牢固,老基層面用膠少可能會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)不牢固。

 

粘碳纖維施工中如何將構(gòu)件轉(zhuǎn)角處理成圓弧半徑20mm的倒角?

 

碳纖維粘貼時(shí),遇構(gòu)件轉(zhuǎn)角,為減小應(yīng)力集中,應(yīng)將轉(zhuǎn)角打磨(陽(yáng)角)或修補(bǔ)(陰角)為圓弧半徑不小于20mm的倒角。

 

粘碳纖維布施工為什么應(yīng)保證用膠量?

 

以12k的碳纖維布為例,碳布每束絲由12000根極細(xì)的單絲組成,像鋼筋混凝土構(gòu)件所配鋼筋必須被混凝土有效包裹才能發(fā)揮作用一樣,碳布單絲之間充滿(mǎn)膠液才能保證應(yīng)力的有效傳遞并分布均勻,最終讓碳纖維高強(qiáng)特性得以發(fā)揮。顯然一定的用膠量是膠液浸滲、充盈的基本要求。

 

 

 

粘碳纖維布施工可否不用底膠,只用浸漬膠膠?

 

目前,市場(chǎng)上常見(jiàn)的膠種底膠和浸漬膠的差別一般僅在于黏度不同,底膠黏度相對(duì)更低。由于浸漬膠要保證對(duì)碳絲的浸滲,它的黏度實(shí)際上也是很低的,所以當(dāng)原構(gòu)件表面良好的情況下,是完全可以代替底膠使用。

 

粘貼碳纖維布浸漬膠用膠如何分配使用?

 

假設(shè)每平方米碳布面用膠量為G,那么宜將70%左右的膠涂刷在混凝土和碳纖維布的粘接面,靠輥碾、刮壓和自重實(shí)現(xiàn)基本浸潤(rùn),剩下的30%膠量涂刷在碳布的外表面,靠輥碾、刮壓實(shí)現(xiàn)雙向浸滲。

 

碳纖維膠用量多少?

 

1.每平方米碳纖維布配套浸漬膠首層用量為0.7-0.8kg,次層用量為0.6kg

 

2.每平方米上海施邦碳纖維布底膠用量為0.2-0.3kg

 

3.每平方米上海施邦碳纖維布浸漬膠用量為0.6-0.9kg

 

4.每平方米碳纖維布用膠量:夏季:0.6—0.8kg(其中底膠0.2-0.3kg);冬季:0.8—1.0kg(其中底膠0.3-0.4kg).

 

碳纖維布與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度差?

 

1.加固沒(méi)按正常施工程序使用底膠、找平膠和結(jié)構(gòu)膠,需要遵照材料使用及施工操作流程并規(guī)范操作人員施工技能;

 

2.混凝土表面打磨、清潔處理不當(dāng),混凝土表面應(yīng)將粉刷層打磨掉并露出堅(jiān)實(shí)的混凝土,表面灰塵應(yīng)吹凈并用丙酮擦拭干凈;

 

3.混凝土表面潮濕或空氣中濕度大,需遵守有關(guān)規(guī)范,避免在高濕惡劣氣候條件下施工;進(jìn)行通風(fēng)及處理,施工前應(yīng)打開(kāi)門(mén)窗通風(fēng),盡量減少濕度和溫差;避免同時(shí)進(jìn)行施工構(gòu)件附近的大面積濕作業(yè);

 

4.混凝土正處于養(yǎng)護(hù)期,濕度大,可推遲施工時(shí)間或?qū)庸袒孢M(jìn)行干燥、處理;

 

5.粘結(jié)所用的碳纖維膠性能不達(dá)標(biāo),產(chǎn)生剝離破壞。

 

 

 

加固后的碳纖維布表面無(wú)法進(jìn)行抹灰操作或水泥砂漿層易脫落?

 

1.首先可能是表面沒(méi)有進(jìn)行粘砂糙化操作,在碳纖維布外表面于浸漬膠固化前噴撒適量潔凈、干燥的粗黃砂;

 

2.水泥砂漿粘結(jié)力差,可更換粘結(jié)力強(qiáng)的水泥砂漿。

 

 

 

如何檢測(cè)碳纖維布空鼓?

 

一般情況下,碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量可用錘擊法、手壓碳纖維布表面或其他有效探測(cè)法進(jìn)行檢查。就錘擊法來(lái)說(shuō),大量工程實(shí)踐證明,其可在各種條件下使用,有效性十足。

 

但是,錘擊檢查法也并非完美的檢測(cè)方法,由于是手工檢測(cè),使其極易受人為偏差的影響。因此,為提高本方法檢測(cè)結(jié)果的可信性,對(duì)重要結(jié)構(gòu)的錘擊檢查,可由檢測(cè)機(jī)構(gòu)派出兩組人員,各自獨(dú)立的進(jìn)行檢測(cè),然后取其平均值作為最終檢測(cè)結(jié)果。若兩組檢測(cè)結(jié)果相差較大,可分別再重復(fù)檢測(cè)一次,并取4個(gè)值中較接近的3個(gè)值的平均值作為最終的檢測(cè)結(jié)果。

 

近幾年來(lái),隨著科技的發(fā)展,以及實(shí)際工程的需要,不少工程人研發(fā)了各種各樣的儀器檢測(cè)方法。但由于實(shí)踐操作的不成熟及儀器本身的局限性,目前為止尚未大量投入使用。所以,總的來(lái)說(shuō),錘擊檢查法仍是目前最簡(jiǎn)便易行的方法。

 

碳纖維布產(chǎn)生空鼓的原因?

1.一次粘貼的碳纖維布過(guò)寬且混凝土表面不平;

 

2.混凝土基層表面凹凸不平,打磨、找平施工不正確;

 

3.刷碳纖維膠時(shí)厚薄不一;

 

4.碳布粘貼不平整,刮板在刮布時(shí)沒(méi)有把空氣完全排出;

 

5.拐角弧度不一致。

 

 

碳纖維布與混凝土基層粘貼后產(chǎn)生空鼓?

 

1.碳纖維布加固的施工方法不當(dāng),粘貼碳纖維布時(shí),應(yīng)用刮板或滾筒在纖維表面沿同一方向涂刮、滾壓,不得來(lái)回運(yùn)動(dòng)。

 

2.混凝土表層凹凸不平,找平、打磨施工不正確,可將混凝土表面凹陷部分用找平膠修補(bǔ)平整,凸出部分打磨平整,已硬化空鼓部分,根據(jù)空鼓面積大小,可根據(jù)規(guī)范進(jìn)行膠液補(bǔ)注或切割重貼;

 

3.拐角弧度不一致,需打磨及找平時(shí)保證拐角弧度一致且不能過(guò)大或過(guò)小。

 

4.修補(bǔ):第一,如果是小面積空鼓可用針頭注射,但此方法因其不能完全保證空鼓問(wèn)題解決或針頭注射不進(jìn)去等,故一般較少采用。

 

第二,如果是大面積的空鼓,直接把空鼓的地方割掉(注意被切掉部分需要鑿毛),再采用修補(bǔ)膠修補(bǔ)平整,然后進(jìn)行碳纖維布的粘貼,搭接時(shí)要至少搭接10公分以上;刮板在刮布時(shí)要來(lái)回滾壓,確保空氣完全排出;面膠要均勻涂刷。

本文標(biāo)題:碳纖維布加固過(guò)程的相關(guān)問(wèn)題解析

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