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別總問“為什么”,碳纖維布加固技術答疑都在這里

發布日期:2020-04-26 09:09:36 瀏覽量:183

碳纖維布中k代表什么意思?


K代表碳纖維的根數。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。工業上目前規模化生產的束絲可包含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數又是怎樣規定的?


《工程結構加固材料安全性鑒定技術規范》GB50728-2011明確規定: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驗;粘膠基性能和質量差,不能用于承重結構。

 

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定,離散性很小,其變異系數均在5%以下,且膠液容易滲透,故在生產和使用中對其性能和質量容易把控;而大絲束變異系數高達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,我國工程積累的經驗均是12及15k,15以上的小絲束經驗不足,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品。


碳纖維布的技術參數包括哪些?


碳纖維布的技術參數一般包括強度、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,燒后變為淡黃色、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。


碳纖維膠篇

碳纖維膠用量多少?


一般來說,每平方米碳纖維布需底膠0.2~0.3kg,每平方米碳纖維布需浸漬膠0.6~0.9kg。其次,還要考慮膠水質量、施工環境等因素的影響。

 

碳纖維膠對人體有害嗎?


碳纖維膠分樹脂和固化劑兩部分,又稱為A、B組份,環氧樹脂本身是無毒的,但是有些廠家在制備的過程中添加了溶劑及其他有毒物,這就使膠水變得“有毒”了。


為什么浸漬膠固化速度過快?


1.一次拌膠量過大(有的客戶直接將整桶的A組份與B組份混合攪拌,反饋10min就固化了),每次拌膠時應該“少拌膠”,“勤拌膠”。用容量較大的容器拌膠。  


2.攪拌方式,在溫度較高時,可以采取手動的攪拌方式代替電鉆攪拌。


3.A組份與B組份的配比不正確,可以采用電子稱稱量。  

 

浸漬膠固化速度過慢?


1.結構膠的固化速度與使用環境溫度有較大關系,隨著溫度降低,固化時間延長。可以采取保溫措施處理。


2.A組份與B組份的配比不正確,可以采用電子稱稱量。

 

浸漬膠A組份粘度大?


1.施工中遇到氣溫驟降,浸漬膠A組份會出現粘度偏大,可以采取加熱措施,例如可采取碘鎢燈、電爐或水浴等增溫方式對膠使用前預熱到20~40℃。   


2.冬季施工中遇到氣溫驟降,浸漬膠A組份偶爾有結晶現象,需要加溫30~50℃左右,維持30min左右,待溶解攪勻后即可使用,對固化性能無影響。  


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不粘結不牢固,老基層面用膠少可能會出現粘結不牢固。

 

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.每平方米碳纖維布底膠用量為0.2-0.3kg


3.每平方米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;


4.混凝土正處于養護期,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,隨著科技的發展,以及實際工程的需要,不少工程人研發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,根據空鼓面積大小,可根據規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,確保空氣完全排出;面膠要均勻涂刷。




文章來源: 永年加固公司
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