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宜兴市恒固碳纤维制品有限公司
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碳纤维材料的加固优势介绍现在很多加固工程在选择施工材料时多会选择碳纤维材料，碳纤维材料和其他多种加固材料有着明显的不同，相比较而言，碳纤维材料更具有加固优势，存在经济性高、适用面广、操作步骤简单等多种优势，基本各类加固工程的施工环节都会**选择并使用该类加固材料，碳纤维加固材料具体有哪些加固优势表现呢?接下来的时间，小编就站在专业的角度，来为大家详细解答。一、施工便利性强，易于掌握施工要点碳纤维材料主要有两种，其一是碳纤维板，其二是碳纤维布，目前，在加固工程中，两种类型的碳纤维材料都比较常用，在施工环节，使用碳纤维材料易于掌握施工要点，施工操作简单，施工的便利性强，即使是毫无施工经验的新手施工也能保证加固效果。二、施工可行性高，不受到周边环境的干扰并不是所有的加固材料适用性均较强的，有些加固材料在某些特定的加固工程并不适用，一旦随意使用，将会直接影响到加固质量，也会对周边环境造成严重的影响。碳纤维材料却不存在这些问题，和其他的加固材料相比，碳纤维材料的优势表现还是十分明显的，施工可行性相对较高，施工结束后也不会对周边环境造成干扰影响，是优质的，且客户较为认可并会时间选择的加固材料。三、市场价格较低，降低施工材料成本和钢板等加固材料相比，碳纤维材料的市场销售价格相对较低，使用碳纤维材料加固建筑物，即使需要使用的总量较多，也能有效降低施工成本。四、实用性较强，加固寿命相对较长对于客户来说，当加固工作结束之后，他们不仅会关注加固质量，也会重点关注加固寿命，使用钢板以及混凝土等施工材料加固建筑物，加固寿命都是十分有限的，然而，碳纤维材料的使用寿命却高达50年以上，这也是碳纤维材料和众多加固材料相比较后，所存在的一大优势，对于住宅类使用年限较长的建筑物，在加固时，如果施工现场允许，碳纤维材料可以作为的加固材料。五、操作步骤简单，没有施工难点对于施工单位来说，虽然他们有着*的施工经验，不过，不同类别的加固材料所存在的施工难点不同，故而，施工单位在加固施工时所需要掌握的施工要点以及需要注意的施工细则方面都是不同的，碳纤维材料施工时操作步骤简单，施工难度较低，易于掌握加固施工的整体步骤，有效保证加固质量。以上几点就是小编为大家整理的关于碳纤维材料的加固优势所在，其实，碳纤维材料近几年的应用频率较高，对于客户而言，碳纤维材料具有较多的选择优势，也是值得选购的优质加固材料。在工程应用研究方面，重点研究碳纤维片材（碳纤维布/碳纤维板之总称）。在90年代由国家课题支持开展碳纤维片材在混凝土结构（包括桥梁、隧道、水利设施和房建结构），取得了应用成果并得到广泛推广。2003年由中国工程建设标准化协会颁布了《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》（CECS146：2003），作为指导性文件提供了设计施工和质量检验依据。而碳纤维片材用于桥梁加固技术是目前应用较为普遍的技术之一，其十几年来的应用为桥梁加固事业作出了历史性的贡献。 针对传统桥梁加固改造工程中所存在不足，诸如：因采用的加固材料（如钢板/纤维布）温缩模量与混凝土钢筋混凝土材料的温缩模量差异较大，不能形成同步的温缩变形状态，影响加固耐久性；采用钢材加固增加防锈处理等后期维护投人；以及采取增大截面法，结构面会留下不和谐修补“伤疤” 影响结构外观和技术状况评价等问题，碳纤维筋桥梁加固是一项新的应用外粘高性能碳纤维复合材料增强结构技术，主要形式包括“嵌人植筋加强法" 和“体外配筋扩大截面增强法"。碳纤维筋与高强聚合物砂浆的联合使用充分利用了纤维棒筋的抗拉伸强度、聚合物砂浆的快凝强度和砂浆与钢筋混凝土结构的温缩模量的近似特性，既可提升钢筋混凝土结构的承载能力，也可充分利用新材料环境特征，达到维修、加固、利用与修旧翻新的综合作用。2.碳纤维复合筋的性能 碳纤维复合筋为棒型材料，主要成分为由碳纤维，通过特殊技术处理与树脂高温固化而成。碳纤维分子结构界于石墨和金刚石之间，含碳体积分数在0.9以上。碳纤维根据原丝类型可分为聚丙烯腈（PAN）基、沥青基和粘胶基3种，由原丝纤维加热**温后除杂获得。根据碳纤维原丝类型可分为聚丙烯腈（PAN）基、沥青基和粘胶基3 种。目前,PAN碳纤维按力学性能又分为高模量**高模量、高强度和**高强度4种；按用途可分为宇航级小丝束碳纤维和工业级大丝束碳纤维，其中小丝束以1K、3K、6K、12K和24K（1 K为1 000根长丝单位重量），大丝束为48K以上。2.1碳纤维的优势 碳纤维具有较强的防水和防渗漏的特点，具有耐酸、耐碱的耐腐蚀性，阻燃性和良好的力学性能和良好的导电导热性，因此也在建筑工程和其他领域被广泛运用。据投资顾问行业研究中心相关统计数据显示,目前,世界碳纤维的需求量将以每年约13%的速度增长。由此可见，碳纤维的使用将越来越广泛。2.2碳纤维复合筋的特性 碳纤维复合筋的主要技术指标及其与钢筋对比如下表：表1 碳纤维复合筋的技术指标及其与钢筋的对比表名称碳纤维复合筋钢筋密度（g/cm3）1.57.9抗拉强度（MPa）≥1800≥500弹性模量（GPa）≥140≥200线膨胀系数10-6/℃0.612 从表格中可以看出，碳纤维复合筋的密度远远小于钢筋，同样体积的材料，重量上碳纤维复合筋的优势很大；碳纤维复合筋抗拉强度也大于钢筋，其热膨胀系数较低，就说明在相同的温度下，膨胀的程度会低很多。 碳纤维复合筋的主要性能：（1）质量轻（相当于钢密度的1/5）；（2）强度高（抗拉强度是钢筋的4到5倍）；（3）密度小（1.5g/cm3）；（4）弹性模量高（弹性回复100％）；（5）热膨胀系数小，耐高温和低温性好；（6）耐酸性好，对酸呈惰性，耐浓酸侵蚀；（7）与砂浆附着力强。3. 聚合物砂浆特点 聚合物砂浆是由水泥、速凝添加剂、粉末状聚合物、碎石与水等混合拌制而成，其粘结强度高，热膨胀系数与混凝土类似。 聚合物砂浆的主要特点：（1 )黏附性好，与原结构旧混凝土表面黏附良好，使纤维筋与原结构共同受力；（2）稳定性好，能有效抑制有害物质的渗透和扩散；（3）和易性好，利用快捷、速凝的功能特点，修缮结构腐蚀表面，达到修旧如新。聚合物砂浆可以维修各种老化受损的混凝土表面。4. 国内桥梁加固现状 桥梁作为公路交通的关键设施，具有跨越深谷、承受运载、通航泄洪、保证安全、连接路网的重要功能。目前，我国各级公路上营运的桥梁总数达 60余万座。 按桥梁设计技术标准对大中小类型的桥梁平均使用寿命测算，桥梁平均设计使用寿命在50年左右。全国年均需要改造翻新的桥梁约有10 000 余座，合计约60余万延米。以二级路为例，每年国家需要投人的桥梁改造费用上百亿币，这是一笔巨大的投资。根据近10年危桥改造的统计数据表明，现有重交通组成作用下的桥梁使用寿命平均在33年之内，部分路段桥梁的使用寿命甚至更短。如何更有效的延长桥梁的使用寿命、如何更有效的提高危险桥梁的改造利用技术、如何将加固后的桥梁变得更持久，是当前桥梁管理中面临且急需解决的问题。 面对当前大规模的桥梁改造任务，各级桥梁管理部门都十分重视其处理效果，近年来积极研究和寻求有效的维修加固新技术，但这并不是一件容易的事情，目前在桥梁加固改造中常采用的技术还是十几年前的研究成果，主要方法如：“钢板加固法”、“扩大截面加固法”、“体外（内）预应力加固法”、“碳纤维布加固法”等，这些材料技术为轻交通状态下的桥梁加固做出过贡献。随着近几年重交通的发展和扩散，现有桥梁的加固材料和工艺技术在适应性方面面临巨大挑战。一方面是目前所使用的加固材料（如钢板/纤维布）其温缩模量与混凝土钢筋混凝土材料的温缩模量差异较大，造成加固后的补强材料与原结构的温缩变形差异化，形成不同步的温缩变形状态，影响加固耐久；另一方面当前加固中为提高结构受力的高强材料仍然采用钢材，因钢材有防锈处理的要求，这样就增大了后期的维护投人，在结构层面上需要增设3 cm以上厚度的防锈保护，造成自重增加，影响使用效果；此外，在增大截面法中，因材料强度因素，需要增厚自重增加，影响结构受力和加固效果。现有加固材料和工艺中即便是解决了受力要求，但施工后的结构面会留下不和谐修补“伤疤”，影响结构外观和技术状况评价。 由此可见，研究和选择一种高强、防腐蚀、经济、施工方便，且与钢筋混凝土材料温缩模量相一致的维修加固材料，达到理想的加固改造，且能提高桥梁的承载能力是十分迫切和必要的工作。首先原构件混凝土表面去除表面浮浆、油污等杂质，并对混凝土构件加固部位进行凿毛处理。对加固表面缺损的坑洼部位采用高强聚合物砂浆预先修补，待混凝土表面干燥后涂抹界面剂。随后安装锚具及碳纤维复合筋，利用锚具固定碳纤维复合筋，碳纤维复合筋应紧贴加固面，压条及螺栓均应采用不锈材料；安装完后，喷涂高强聚合物砂浆，砂浆厚度不小于20MM，施工温度应在10℃-35℃，后对表面进行养护.碳纤维布一般都有多厚呢？可能很多朋友并不了解或者没有见过这种材料。碳纤维布从早的航空、宇宙关联器材的应用开始，到体育用品和机械产品，近年，作为混凝土构造物补强材料的替代品，被广泛应用在高速公路、铁路桥和桥的桥墩、隧道、建筑物的抗震补强工程中。近这几年，碳纤维布行业的发展势头是非常强烈的，尤其是用碳纤维制成的复合材料可以较大地增强复合材料的强度和韧性。而碳纤维本身厚度有很大的不同，比如说有的是0.111mm的厚度，还有的是0.167mm的厚度。当然也有一些碳纤维是非常厚的，比如说0.294mm或者0.333mm的厚度都有，关键就是看具体的工程的实际需要。很多做加固的朋友对碳纤维布的厚度都有一个疑问，比如，为什么300g/㎡碳纤维布的厚度是0.167mm？很简单，碳纤维的密度ρ=1.8g/cm3，厚度=克重/密度，所以300g的碳纤维布厚度：300g/m2除以1.8g/cm3=0.167mm。下面就来简单介绍一下有关碳纤维布的一些情况。?碳纤维布行业发展是非常的不错的，这种材料可以在各行各业都能够使用的到，尤其是在工程加固行业，属于性能高强的新型的加固材料。比如说在建筑结构上面使用这种材料可以让结构的强度得到较大的提升，同时还能够增强结构的抗震能力。但是，碳纤维布需要和碳纤维胶配套使用，才能起到加固补强的作用。一般的操作是，用碳纤维胶将碳纤维布和混凝土等基材粘结在一起，以此提高结构的强度、抗震、抗老化等方面的能力。另外，碳纤维布本身质轻、有韧性，可以包裹不同外形的构件，也可以在狭小的空间内使用。比如在桥梁建造的时候，或者是在见到一些形状比较复杂的需要加固的建筑工程的时候就能够使用的到。??关于碳纤维布的一些话题就简要的为大家介绍到这里了，希望通过今天的介绍能够让大家对这种材料有更多的了解。目前国内生产碳纤维布的企业不少，但是，关于碳纤维布的品质是参差不齐的，客户在购买时可以从多方面综合考虑。碳纤维布施工过程中需要注意：严格按照GB50550-2010的施工工艺进行粘贴，但应注意以下几点：1、碳纤维布一定要粘贴到结构面上，如果要加固的构件有白灰需将白灰铲除，有抹灰层要将抹灰层剔除，有混凝土垫层也必须将混凝土垫层进行剔除，剔除完毕露出新鲜的混凝土，再用结构修补胶对加固的基面进行修补、找平。2、对于有棱角的截面，需要磨成圆弧半径不小于25mm的曲面。3、需要加固的混凝土基面需要保持干燥，基面表层含水率不宜大于4%，不应大于6%。基面含水率**过6%应进行干燥处理或者采用的潮湿浸渍胶进行粘贴。4、碳纤维布在粘贴时，用刮板进行刮压，刮压时要沿一个方向进行刮压。5、碳布在搭接时受力方向搭接长度应不小于20cm。6、应特别注意在冬季施工时浸渍胶会有些粘稠，属于正常现象，如果过于黏稠影响正常施工，应对胶体进行加热处理。严禁在胶体中加入酒精等**溶剂。7、碳纤维布和浸渍胶应采用同一品牌，否则需要做适配性试验。8、尽量不要在粘贴好的碳布上钻孔，这样会减少碳纤维布的受力面积，影响加固效果。碳纤维布加固之大偏心受压构件在钢筋混凝土建筑及桥梁中，偏疼受压构件的使用较多，如梁桥中的墩身、柱根底等。这类结构(构件)的一个一起特点是正截面上效果着轴心压力和弯矩。偏疼受压构件由于使用较多，在钢筋混凝土中也是容易被损坏的构件，一般情况下，偏疼受压构件的损坏特征如下：当相对偏疼距较大，且受拉钢筋配筋率较小时，偏疼受压构件的损坏是由于受拉钢筋首先到达屈从强度而导致受压混凝土压碎，这一损坏称为大偏疼受压损坏。其接近损坏时有显着的征兆，横向裂缝展开显著，构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量。当相对偏疼距较小，或虽然相对偏疼距较大，但构件配置的受拉钢筋较多时，就有可能首先使受压区混凝土先被压碎。在通常情况下，接近轴力效果一侧的混凝土先被压坏，受压钢筋的应力也能到达抗压规划强度；而离轴向力较远一侧的钢筋仍可能受拉但并未到达屈从，但也可能仍处于受压状况。临损坏时，受压区高度略有添加，损坏时无显着征兆。这种损坏属于小偏疼受压损坏。在目前的钢筋混凝土加固办法中，用张贴碳纤维布的办法加固大偏疼受压构件使用广泛。该办法是经过配套碳纤维胶将碳纤维布张贴于构件之上，到达加固补强的效果。选用碳纤维布加固大偏疼受压构件需要注意的是：当选用碳纤维布加固大偏疼受压的钢筋混凝土柱时，应将碳纤维布张贴于构件受拉区边际混凝土外表，且纤维方向应与柱的纵轴线方向共同。这是由于碳纤维布不能接受压力，只能考虑其抗拉效果，因而标准规定将碳纤维布的受力办法规划成仅接受拉应力效果。别的，在大偏疼受压构件加固核算中，对碳纤维布之所以不考虑强度利用系数，是由于在实践工程中绝大多数偏疼受压构件均处于受压状况。因而，在承载能力极限状况下，受拉侧的拉应变是从受压侧应变转化过来的，故不存在拉应变滞后的问题，亦即以为碳纤维布的抗拉强度能得到充分发挥。