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碳纖維布加固過程的相關問題解析

發(fā)布日期:2018/11/27 16:39:00 來源:

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。

 

建筑工程中對碳纖維布的k數(shù)又是怎樣規(guī)定的?

 

《工程結構加固材料安全性鑒定技術規(guī)范》GB50728-2011明確規(guī)定:承重結構,對重要結構加固用的碳纖維,應選用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的小絲束纖維,嚴禁使用大絲束纖維;對于一般構件,除使用聚丙烯腈基(PAN)不大于12k的,若配有結構膠,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,從結構加固的性能要求來考慮,只有PAN合適,符合承重結構的安全性和耐久性;瀝青基只有中、高模量的長絲,適合高剛性材料的加固,但是一般的建筑結構加固很少遇到,且在國內無實際使用經(jīng)驗;粘膠基性能和質量差,不能用于承重結構。另外,最近推出的玄武巖纖維,強度和彈性模量很低,只能用于替代無堿玻璃纖維,不能替代碳纖維。

 

 

 

承重結構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)和使用中對其性能和質量容易把控;而大絲束變異系數(shù)高達15%~18%,甚至更大,可靠性差,故不能用。

 

承重結構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,但是就目前來講,我國工程積累的經(jīng)驗均是12及15k,15以上的小絲束經(jīng)驗不足,誰也不能保證用了不出問題,因此為了安全性和耐久性,對一般結構僅允許使用不大于15k的。

 

碳纖維復合材按性能分為幾個等級?

 

Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級。

 

Ⅰ級布抗拉強度標準值≥3400MPa,Ⅱ級布抗拉強度標準值≥3000MPa,Ⅰ級布受拉彈性模量≥2.3×105MPa,Ⅱ級布受拉彈性模量≥2.0×105MPa,Ⅰ級布伸長率≥1.6%,Ⅱ級布伸長率≥1.3%。

 

碳纖維布有哪些規(guī)格?

 

碳纖維布又稱碳素纖維布、碳纖布、碳纖維編織布、碳纖維預浸布、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。

 

 

 

碳纖維布的技術參數(shù)包括哪些?

 

碳纖維布的技術參數(shù)一般包括強度、級別、克重、理論厚度、抗拉強度、彈性模量、伸長率等方面。

 

碳纖維布導電嗎?

 

碳纖維布導電,且柔軟、輕質,剪裁過程也可能產(chǎn)生少量碎屑,使用過程中應注意避開電源。

 

怎樣辨別結構碳纖維布的真假呢?

 

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、抗拉強度極低、手可拉斷等;真的光亮、均勻、原色、不可燃、短時燃燒后可恢復原狀等。

 

 

碳纖維布加固施工篇

碳纖維布粘結不牢固?

 

1.浸漬膠超過適用期后粘度增加,對碳纖維布浸漬不充分,粘結不牢固。一定在浸漬膠的適用期內施工。

 

2.浸漬膠用量過少,對碳纖維布浸膠不充分,混凝土與浸漬膠和碳纖維布沒有成整體。

 

3.當溫度較低時,施工中碳纖維布中的氣泡沒有排凈,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.混凝土基準面不同,用膠量不同。新基層面用膠量多時可能會出現(xiàn)不粘結不牢固,老基層面用膠少可能會出現(xiàn)粘結不牢固。

 

粘碳纖維施工中如何將構件轉角處理成圓弧半徑20mm的倒角?

 

碳纖維粘貼時,遇構件轉角,為減小應力集中,應將轉角打磨(陽角)或修補(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保證用膠量?

 

以12k的碳纖維布為例,碳布每束絲由12000根極細的單絲組成,像鋼筋混凝土構件所配鋼筋必須被混凝土有效包裹才能發(fā)揮作用一樣,碳布單絲之間充滿膠液才能保證應力的有效傳遞并分布均勻,最終讓碳纖維高強特性得以發(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,市場上常見的膠種底膠和浸漬膠的差別一般僅在于黏度不同,底膠黏度相對更低。由于浸漬膠要保證對碳絲的浸滲,它的黏度實際上也是很低的,所以當原構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、刮壓和自重實現(xiàn)基本浸潤,剩下的30%膠量涂刷在碳布的外表面,靠輥碾、刮壓實現(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強度差?

 

1.加固沒按正常施工程序使用底膠、找平膠和結構膠,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,混凝土表面應將粉刷層打磨掉并露出堅實的混凝土,表面灰塵應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,需遵守有關規(guī)范,避免在高濕惡劣氣候條件下施工;進行通風及處理,施工前應打開門窗通風,盡量減少濕度和溫差;避免同時進行施工構件附近的大面積濕作業(yè);

 

4.混凝土正處于養(yǎng)護期,濕度大,可推遲施工時間或對加固基面進行干燥、處理;

 

5.粘結所用的碳纖維膠性能不達標,產(chǎn)生剝離破壞。

 

 

 

加固后的碳纖維布表面無法進行抹灰操作或水泥砂漿層易脫落?

 

1.首先可能是表面沒有進行粘砂糙化操作,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.水泥砂漿粘結力差,可更換粘結力強的水泥砂漿。

 

 

 

如何檢測碳纖維布空鼓?

 

一般情況下,碳纖維布與混凝土之間的粘結質量可用錘擊法、手壓碳纖維布表面或其他有效探測法進行檢查。就錘擊法來說,大量工程實踐證明,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方法,由于是手工檢測,使其極易受人為偏差的影響。因此,為提高本方法檢測結果的可信性,對重要結構的錘擊檢查,可由檢測機構派出兩組人員,各自獨立的進行檢測,然后取其平均值作為最終檢測結果。若兩組檢測結果相差較大,可分別再重復檢測一次,并取4個值中較接近的3個值的平均值作為最終的檢測結果。

 

近幾年來,隨著科技的發(fā)展,以及實際工程的需要,不少工程人研發(fā)了各種各樣的儀器檢測方法。但由于實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,總的來說,錘擊檢查法仍是目前最簡便易行的方法。

 

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.刷碳纖維膠時厚薄不一;

 

4.碳布粘貼不平整,刮板在刮布時沒有把空氣完全排出;

 

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,粘貼碳纖維布時,應用刮板或滾筒在纖維表面沿同一方向涂刮、滾壓,不得來回運動。

 

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)范進行膠液補注或切割重貼;

 

3.拐角弧度不一致,需打磨及找平時保證拐角弧度一致且不能過大或過小。

 

4.修補: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題解決或針頭注射不進去等,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),再采用修補膠修補平整,然后進行碳纖維布的粘貼,搭接時要至少搭接10公分以上;刮板在刮布時要來回滾壓,確?諝馔耆懦觯幻婺z要均勻涂刷。

本文標題:碳纖維布加固過程的相關問題解析

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