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碳纤维双向布结构与材料简述

随着我国商业经济的发展，人们的物质生活水平也在不断提高，然而越来越快的生活和工作节奏也给人们带来了或大或小的压力。于是更多的人选择利用运动来舒缓自己的身心，排解自己的压力，使体育行业得到了的繁荣。（七）结束语随着我国高等级公路的迅速发展，高速公路桥梁通车里程也在不断增长，桥梁由于各种原因造成承载力降低、混凝土强度降低或需要提高抗震能力和修补桥梁裂缝，都可以应用碳纤维布补强技术。然而，现代竞技体育发展对体育器材的改进与研制的要求也提上日程。

碳纤维双向布是以碳纤维为基体材料，以棉花为辅助材料，经经线编织工艺处理形成的一种新型复合材料。碳纤维提供了碳纤维双向布所需要的高强度，棉线使碳纤维纱线固定不脱落，编织成安正的碳纤维双向布，提高稳定性。（3）钻植胶锚螺栓：施工放线次啊要钢筋探测仪标定螺栓钻孔位置，假如遇到钢筋需移位，应通知技术人员记录编号，并安排现场修整支座板安装孔。双向碳纤维布主要以碳纤维为基体材料，以棉线为辅助材料，经引纱、经纬线编织、预成型、裁剪等处理制造而成。

碳纤维是含碳量在90%以上的纤维材料，是由有机纤维原丝在1000℃以上的高温碳化形成。碳纤维是一种力学性能十分优异的纤维材料，主要体现在其比重不到钢材的四分之一，拉伸强度在3500Mpa以上。此外碳纤维还具有耐高温、耐腐蚀、损、耐疲劳、耐蠕变性、导电性、导热性、小比重和热膨胀系数小的优良性能。与其他芳纶纤维、玻璃纤维不同，碳纤维具有明显的各向异性，柔软可加工性。短切玄武岩纤维在腐蚀性介质中具有较高耐腐蚀性和化学稳定性，在饱和的碱性溶液和水泥等碱性介质中还能保持更高的抗碱液腐蚀性能，单丝断裂强度保留率大于75%。


预应力碳纤维布加固原理

1、预应力碳纤维布加固方法

预应力纤维布加固系统由三部分组成：锚具、碳纤维布、碳纤维胶。其工作原理是将纤维布张拉至设计值，用粘结材料将其粘贴到混凝土板梁的受拉面，使其与混凝土结构共同受力利用碳纤维材料良好的抗拉强度，达到增强构件承载能力及强度的目的。

2、预应力碳纤维布施工工艺

（1）施工准备：在加固表面按照设计施工放样，准确确定预应力碳纤维布和两端锚具位置。放样采取钢尺定位，根据支座位子确定实际钻孔以及混凝土清理位置。

（2）混凝土粘贴表面处理：桥梁钢筋混凝土结构长期直接暴露在头一定湿度的空气中，在粘贴碳纤维布加固施工中，需打凿掉脆化疏松层，提高粘结力。对混凝土粘贴面的脆化疏松层，应采用硬质金刚石磨轮打磨掉且完全露出新面，并用钢丝刷清楚输送浮层。为了保证预应力碳纤维布与混凝土之间的设计间隙，实现碳纤维布受力张拉时平直均衡无阻碍，对混凝土高凸面应采用金刚石打磨片打磨，对混凝土低凹面应采用环氧修补胶修补。假如粘贴时混凝土湿度较大，对混凝土粘贴面尚须进行人工干燥处理。今天小倍就碳纤维布辨别做出以下分享：1、抗拉标准值一级纤维布抗拉强度≥34000，二级碳纤维布抗拉强度≥3000。

（3）钻植胶锚螺栓：施工放线次啊要钢筋探测仪标定螺栓钻孔位置，假如遇到钢筋需移位，应通知技术人员记录编号，并安排现场修整支座板安装孔。采用电锤钻孔时应保证钻孔中心线与混凝土梁面垂直，钻孔中心位置偏差不超过3mm。采用化学胶管或植筋胶植入螺栓时，应保证孔内胶液饱满且螺栓垂直于梁面。3、加固用碳纤维板系统的制作在碳纤维板系统制作之前，量测两锚固端之间的距离，确定碳纤维板的下料长度。

（4）安装锚具支座与预应力碳纤维布：将锚固板安装至张拉板上，调整张拉钢板，使碳纤维布的纵向轴线通过锚具中线，以保证碳纤维布截面内力分布均匀。待调整好平整度后，将碳纤维布的两端固定在锚固板上，取下另一段的锚固板，放置在干净的塑料布上，以便于在梁上涂刷浸渍胶。将配置好的浸渍胶均匀涂刷在构件的粘贴面，应保证涂刷厚度均匀。5、粘接破坏，在达到正截面极限承载力前，碳纤维片材与混凝土产生剥离破坏。

（5）张拉预应力碳纤维布与压紧条安装：将锚固板安装在构件的另一端的张拉板上，轴承压在锚固板上，安装千斤顶并调整处于水平位置，加压张拉至设计张拉应力值的15%，刻录锚具张拉移动起始线。加压张拉至设计张拉应力值的30%，检测锚行程位移是否对应预张拉时的刻录线。分段加压张拉至设计张拉应力值的50%、70%、90%、，检测锚具行程位移是否满足理论伸长量的要求，按规范要求张拉端锚具行程位移与理论伸长量误差应不大于±6%。加压或减压时，千斤顶行程速度应控制在20mm/分钟以内，严禁冲、放千斤顶行程。所有张拉都应在碳布胶适用期内完成。当张拉应力值和张拉端锚具行程位移满足要求后，将拉杆上面的锁固螺栓扭紧到位，使锚固端的碳纤维布与混凝土梁表面紧密结合，停顿5分钟没有其他异常情况后在碳纤维布表面再刷一层浸渍胶，使碳纤维布完全被树脂浸润，并用刷子沿纤维方向挤压，除去碳纤维下面的水泡。沿着纤维方向有滚筒在已经贴好的碳纤维布表面行多次滚压，使胶液充分浸透碳纤维不，压实、无气泡发生。随后在锚固区域粘贴附加锚固U型箍或压条，压紧条安装时需与混凝土面保持1cm左右的缝隙以防止剥离破坏，之后拆除千斤顶和锚具张拉支架。

（6）固化养护与拆卸夹具：应碳纤维布在施工环境温度和材料特性合理控制固化时间，当施工环境温度25℃时，固化时间相对延长。在浸渍胶凝固后，检查碳纤维布的粘贴质量，在构件上覆盖一层塑料薄膜，养护后松开张拉机具，裁除多余的碳纤维布，将张拉机具卸除。抗拉强度高，是普通钢材的4-8倍，极适合于钢筋混凝土结构的加固补强。


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碳纤维补强加固施工质量检查和验收(1) 施工开始前，应确认碳纤维片材和胶粘剂、底层树脂、找平材料的产品合格证、质量检验报告，各项性能应满足验收规范要求。

(2)材料性能抽样检验

①碳纤维片材：当工程使用的碳纤维数量大于1000m2时，每1000m2用量提供一次料质检（包括抗拉强度和弹性模量）报告，检验数量不少于3组（每组试样数量为5个）。工程使用的碳纤维片材材料数量少于1000m2时，可引用本年度内其他项目使用同批产品时抽检的质检报告，若无此报告，也应抽检一组。其检验结果应符合验收规范的要求。对于单个空鼓面积不应大于10000平方毫米，允许采用注射法进行充胶处理，若单个空鼓面积大于10000平方毫米，应进行割除修补，重新粘贴碳纤维布，粘贴时搭接长度不应小于20厘米，若粘结层数超过3层，搭接长度不应小于30厘米。

胶粘剂：当工程的胶粘剂用量在1t以下时，应作一组试样进行正拉粘结强度检验；用量在1t以上时，应每吨（不足1t，按1t计）增加1组试验；除此之外，碳纤维应用与剪力墙、筒仓、烟囱等特种结构的加固，也是具有显著的加固效果。每组试样数量应不少于5个。受检的胶粘剂应由独试验室人员在不少于两个包装单位中随机抽取，经混和后用于制作试样，其试验结果应符合验收规范的要求。

（4）粘结质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓边沿将空鼓部分的碳纤维割除，以每边向外缘扩展100mm大小之同样碳纤维材料，用同样粘剂，补贴在原处，其施工步骤及做法应按要求进行。

(5) 正拉粘结强度达不到要求时，应将抽样检验所代表的部位的碳纤维复合材，全部剥去重做。