碳纖維布加固技術是利用碳素纖維布和專用結構膠對建築構件進行加固處理,該技術采用的碳素纖維布強度是普通二級鋼的10倍左右。具有強度高、重量輕、耐腐蝕性和耐久性強等優點。厚度僅為2mm左右,基本上不增加構件截麵,能保證碳素纖維布與原構件共同工作。
1、碳纖維介紹
碳纖維根據原料及生產方式的不同,主要分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維及瀝青基碳纖維。碳纖維產品包括PAN基碳纖維(高強度型)及瀝青基碳纖維(高彈性型)。
2、環氧樹脂
不同類型的樹脂還可以保證其對砼具有良好的滲透作用,例如底塗樹脂;以及對碳纖維片與砼結構的粘接作用,例如環氧粘結樹脂等。
(1)環氧樹脂簡介
僅僅依靠碳纖維片本身並不能充分發揮其強大的力學特性及優越的耐久性能,隻有通過環氧樹脂將碳纖維片粘附於鋼筋混凝土結jie構gou表biao麵mian並bing與yu之zhi緊jin密mi地di結jie合he在zai一yi起qi形xing成cheng整zheng體ti共gong同tong工gong作zuo,才cai能neng達da到dao補bu強qiang的de目mu的de。因yin此ci,環huan氧yang樹shu脂zhi的de性xing能neng是shi重zhong要yao的de關guan鍵jian之zhi一yi。環huan氧yang樹shu脂zhi因yin類lei型xing不bu同tong而er有you不bu同tong的de性xing能neng,適shi應ying於yu各ge個ge部bu位wei的de不bu同tong要yao求qiu。例li如ru底di塗tu樹shu脂zhi對dui混hun凝ning土tu具ju有you良liang好hao的de滲shen透tou作zuo用yong,能neng滲shen入ru到dao混hun凝ning土tu內nei一yi定ding深shen度du;粘貼碳纖維片的環氧樹脂易於透過碳纖維片,有很強的粘結力。依使用溫度的不同,樹脂還分為夏用及冬用類樹脂。
2、碳纖維材料與其他加固材料對比
(1)抗拉強度:碳纖維的抗拉強度約為鋼材的10倍。國標安全指標為3400MPa,卡本加固材料抗拉強度測試數據為3647MPa。
(2)彈性模量:碳纖維複合材料的拉伸彈性模量高於鋼材,但芳綸和玻璃纖維複合材料的拉伸彈性模量則僅為鋼材的一半和四分之一。國標安全指標為240GPa,而卡本加固材料彈性模量測試數據為241GPa。
(3) 疲勞強度:碳纖維和芳綸纖維複合材料的疲勞強度高於高強綱絲。金屬材料在交變應力作用下,疲勞極限僅為靜荷強度的30%~40%。由於纖維與基體複合可緩和裂紋擴展,以及存在纖維內力再分配的可能性,複合材料的疲勞極限較高,約為靜荷強度的70%~80%,並在破壞前有變形顯著的征兆。
(4)重量:約為鋼材的五分之一。卡本加固碳纖維布分為CFS-I-200 、CFS-I-300 ;CFS-II-200 、CFS-II-300。
(5)與碳纖維板的比較:碳纖維片材可以粘貼在各種形狀的結構表麵,而板材更適用於規則構件表麵。此外,由於粘貼板材時底層樹脂的用量比片材多、厚度大,與混凝土界麵的粘接強度不如片材。卡本碳纖維板分為CFP-I-512 、CFP-I-514 ;CFP-I-1012 、CFP-I-1014;CFP-II-512 、CFP-II-514 ;CFP-II-1012 、CFP-II-1014。
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