宜兴市恒固碳纤维制品有限公司
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关 键 词:襄阳碳纤维布生产厂家
行 业:建材 特种建材
发布时间:2021-03-19
碳纤维布加固材料的价格会随着哪些因素而波动?
面会出现问题的建筑物,很多人都会**选择使用碳纤维材料对这些有问题的建筑物进行加固维修。为什么碳纤维材料如此受欢迎呢?主要是因为和其他的加固材料相比,碳纤维布加固材料具有诸多的优势。比如:价格低廉、负重较低、在恶劣环境中依然能够顺利施工等。
虽然碳纤维材料的市场价格并不高,不过,也有诸多的因素会影响到碳纤维材料的市场售价,大家知道哪些因素会影响碳纤维材料的价格波动吗?如果大家不清楚的话,就跟着小编一起来了解下吧。
一、材料的质量
大家在选购碳纤维材料时,会首先考虑到材料的性价比,对于所有的加固材料来讲,材料的质量都是要放在位考虑的。不同质量等级的碳纤维材料,其市场价格也是有较大的差异的。我们在选购碳纤维材料时,需要根据现场加固的要求进行针对性的选择。
二、施工淡旺季
在施工旺季时,各个施工单位对碳纤维材料的需求量也更多。碳纤维材料的市场价格受到供求关系的影响。由于在旺季对碳纤维材料的整体需求量较多,这时供小于求,加固材料的市场价格会有所上涨。在施工淡季时,由于各个施工单位接单量较少,对碳纤维材料的需求量也逐渐减少。这时,很多厂家生产的碳纤维材料都会积压,大多数的厂家为了尽快销售完碳纤维材料,都会适当的降低价格,以期有更多的客户购买。
三、使用寿命
大多数的碳纤维材料使用寿命都能够**过50年以上,能够完全满足客户的使用需求。我们在选购碳纤维材料时,也要关注到使用寿命这一个特点,有些质量等级较低的碳纤维材料,使用寿命往往达不到50年,这类加固材料的市场售价也会相对较低一些,对于有要求的客户,也可以选择这类加固材料。
四、材料的性能优劣
不同厂商生产的碳纤维材料,其性能也是存在较大的差异的。现在客户在选择碳纤维材料时,对其的要求也越来越高。客户不仅会关注加固材料的市场售价,也会关注材料的性能和施工的便利性。客户在选购材料时,务必要注意到一点,必须擦亮双眼,避免选购到假冒伪劣的材料,以免在施工的过程中发现问题,到时候还需要重新加固。
不同厂商生产的碳纤维材料,市场售价也是完全不同的。小编在上述的内容中介绍的四个方面,都会影响到碳纤维材料的市场价格,客户在选购加固材料时,在淡季时低价买进,能够节省较多的费用。另外,我们在选择施工单位时,选择较久的施工单位,如果可行的话,**选择施工经验**过十年的施工单位。这类施工单位的施工人员完全掌握了碳纤维加固的施工技巧和精髓,能够保证施工的质量。
碳纤维布等加固材料在有水环境下测试加固效果
我国拥有内海和领海面积达38万平方公里,内河也有水系。如此庞杂的水域系统,必然拥有数量巨大的桥梁、码头等相关设施但是随着时间的推移,加之潮湿环境的作用,这些设施会比普通钢筋混凝土结构更易产生病害。对它们的加固必不可少也关系重大!
本文以桥梁的水中桥墩为例,简要介绍几种不同情况下,对已腐蚀桥墩的加固保护方法
一、水中桥墩混凝土腐蚀用碳纤维布加固
①基面处理
根据要求确定需要修补混凝土的位置,后用高压水冲洗青苔及污泥再用气动打磨机磨掉混凝土表面酥松层,直至露出坚实基层。
②基面找平
将水下找平胶按照A组份:B组份=2:1的重量比搅拌至完全均匀,将找平胶用劈刀刮抹到混凝土表面即可,每次修补厚度不宜**过10毫米,如需修补较厚层可分批涂抹找平胶,待后再涂抹下一层。
③下料
根据图纸要求把所需粘贴的碳布按尺寸裁好,平铺到双层塑料薄膜上,薄膜厚度约10丝。
④混合
将水下碳纤维浸渍胶按A:B=2:1的重量比称量A/B组份到开口容器里,以不**过300转的低速搅拌,直至色泽、形态完全均匀为止,在搅拌过程中确保所有部位接触到,以便得到混合效果。
⑤预浸碳布
把调好的浸渍胶用刮板沿纤维方向反复碾压至浸透到碳布里,需保证碳布其中一面的**胶层稍厚,把双层薄膜的另一层铺展到碳布上,再把碳布按碳丝走向裹成小卷备用.
⑥粘贴碳纤维布
施工人员潜水到粘贴位置把卷好的碳布展开,撕开胶层稍厚的那面薄膜,将碳布从一端到另一端的粘贴方式粘贴到加固基面上,边贴边用刮板按照碳丝方向反复刮压,促使碳纤维布平直、延展、无水泡,浸渍胶充分渗透到混凝土表层。贴完布后再撕下另一面薄膜即可。
B、水上高湿施工
①基面处理
基材表面应全面打磨,无任何附着物,粘贴部位有尖锐棱角的需要打磨成圆角,小内径为20㎜。
②基面找平
将水下找平胶按照A组份:B组份=2:1的重量比搅拌均匀,将找平胶用劈刀刮抹到混凝土表面即可,每次修补厚度不宜**过10毫米,如需修补较厚层可分批涂抹找平胶,待12小时后再涂抹下一层。
③下料
根据图纸要求把所需粘贴的碳布按尺寸裁好,再把碳布按碳丝走向裹成小卷备用。
④混合浸渍胶
按A:B=3:1的重量比称量A/B组份到开口容器里,以不**过300转的低速搅拌,直至色泽、形态完全均匀为止,在搅拌过程中确保所有部位接触到,以便得到混合效果。
⑤上胶
用塑料刮板将浸渍胶涂抹到需贴碳纤维的基面上。
⑥贴布
将裁剪好的碳纤维布贴于混凝土涂胶面,碳纤维布要平直、延展。(碳纤维布如有接头,搭接长度应为20mm,且接头应在基材全长的1/3处,不得在基材的中间),再用刮板反复刮刷碳纤维表面,确保浸渍胶浸透到混凝土与碳纤维布中并脱泡;后用刮板在布的外表面刮涂一层浸渍胶,反复刮压使之充分浸透到碳纤维布的纤维中,促使碳纤维布平直、延展、无气泡,浸渍胶充分渗透。
⑦喷砂
后用3~6mm的沙石(石英砂)洒在涂有胶的施工面上,确保粉刷层的粘结性。
二、水中桥墩混凝土腐蚀用钢板加固
A、粘贴面处理
①混凝土粘贴面应凿除苔藓,油垢、污物,然后用角磨机打磨除去混凝土面1-2mm厚表层,打磨完毕用高压水冲洗干净。
②钢板粘贴面应首先除锈除油,然后用角磨机进行粗糙处理,直至打磨出现金属光泽,备用。
B、加压固定系统准备
加压固定可采用螺栓、角钢、垫板所组成的系统,该系统在被粘贴的环形钢板两端合适位置钻孔临时固定螺栓、角钢,供压紧钢板使用。
C、配制水下粘钢胶
①粘钢胶为A、B两组份,配比为A:B=2:1。配胶宜用机械搅拌,搅拌器可由电锤和搅拌齿组成,搅拌齿可用电锤钻头端部焊接十字形Φ14钢筋制成。少量(指0.5公斤以内)也可用Φ6、Φ8细钢筋棍人工搅拌。(注意:仅用腻刀拌和,不能保证搅拌均匀)。
②取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、杂质)和称重衡器按配合比混合,并用搅拌器搅拌5分钟左右至A、B组份混合均匀为止。搅拌时沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡。每次配胶量不宜过多,现配现用。
D、涂胶和粘贴
胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好的钢板表面上(或混凝土表面),胶断面宜略成三角形,中间厚3毫米左右,边缘厚1毫米左右,然后将钢板粘贴在构件上,用准备好的固定加压系统固定,并适当拧紧螺栓加压,以胶液刚从钢板边挤出为度。
E、维护
粘贴后,钢板涂水下防锈漆3道。
三、水下植筋加固
①打孔
按照设计图纸要求的尺寸钻孔。
②清孔
三吹三刷,打好孔后用高压水吹掉孔内泥灰,再用毛刷刷掉孔壁表面松动的混凝土,后用高压水清孔干净,保持待用。
③注胶
将混合器装上,检查混合器必须有螺旋管否则不可以用,严禁现场拔去注胶嘴里的螺旋管;将胶装上胶,匀速挤出胶液,**的胶液应舍去,把注胶嘴插入孔底,边打胶边缓慢外提式注胶,正常注胶量为孔体积的2/3,胶打完后换新的胶瓶注胶嘴也应更换新的,没有打完的胶液把注胶嘴去除,出胶口擦干净,螺帽拧紧可下次再用。
④植筋
注完胶后将螺纹钢或带肋钢筋按顺时针方向缓慢旋转插入孔底,有少许胶液溢出为好,擦掉溢出的多余胶液。
⑤养护
静置让锚固胶自然固化,养护时间根据温度而定,养护期间不得旋转、敲击螺杆。
“偷工减料”现象在各个行业都不是一件**的事情,对于加固用的碳纤维布来说,我们总会碰到劣质产品,到底这些产品劣在哪里?哪里暗藏你一眼看不穿的东西?今天,小悍总结了碳纤维布可能出现问题的地方,现时现地教你练就“火眼金睛”,不再上当受。
▋ 碳纤维布的抗拉强度标准值、弹性模量和极限伸长率不达标
国家规范规定,对碳纤维布I级抗拉强度≥3400MPa,受拉弹性模量≥2.3x105MPa,伸长率≥1.6%,这三项数据是碳纤维高强性能的**,碳纤维布在承重结构中的应用,其粘结加固能力与这三项数据有着显著的相关性,还可以通过此判断在碳纤维布的生产过程中是否存在欠缺的地方。
▋ 碳纤维布单位面积质量偏差过大
对于一般人工粘贴的碳纤维布,其单位面积质量≦300g/m2,碳纤维布单位面积质量允许偏差为±3%。
为什么要严格控制碳纤维布单位面积质量?主要是因为织物太厚时,室温固化型结构胶将很难浸润和渗透,较易因纤维内部缺胶或胶液分布不均而严重影响碳纤维复合材料的粘结性能,致使被加固的结构安全得不到保证。
▋ 碳纤维布的K数不合格
我们知道,加固工程用的碳纤维布是严禁使用大丝束碳纤维替代的。然而,目前市面上生产碳纤维布的厂家利用行业对碳纤维K数的不熟悉,大量以15k、18k、24k、36k,甚至48k的碳纤维来冒充12k,致使粘结质量严重下降。
关于碳纤维布K数的准确识别方法,小悍在《碳纤维布的价格裸,但我知道你会买更贵的那个》一文中有详细介绍,想要了解的朋友可以点击前往观看。
▋ 玄武岩纤维冒充
结构加固用的碳纤维,严禁使用玄武岩纤维来代替。
由于玄武岩纤维抗拉强度低、弹性模量较低、耐碱性不如碳纤维、耐久性不强等原因,玄武岩纤维被禁止在加固工程中使用,但在实际加固工程中,一些玄武岩纤维常常被染制成近似于碳纤维制品的颜色,必须注意鉴别,防止勿用造成结构安全隐患。
关于如何辨别玄武岩纤维,大家可以看看《玄武岩纤维用于结构加固?后知道真相的我眼泪流下来》。
▋ 碳纤维布缺纬、脱纬、断经
严重的外观缺陷,将会显著影响结构、构件的受力性能或耐久性能,不是小问题。
▋ 碳纤维布尺寸偏差过大
碳纤维布长度偏差允许值为±1.5%,宽度偏差允许值为±0.5%。过大的尺寸偏差可能影响结构、构件的受力性能。碳纤维布的尺寸控制的越好,越能保证施工质量符合结构加固后的安全使用要求。
对加固负责,是一个碳纤维布生产厂家基本的要求。在市场的竞争中,加固材料企业不能停留在价格战的思维,俗话说“一分价钱一分货”,产品要卖很低的价格,商家就会不择手段降低成本,一定会偷工减料。而加固材料企业现在要考虑的是,跳出价格门槛,怎样用更,更安全的加固材料去保证结构加固的效果得到提高。
碳纤维布加固技术在建筑上的应用
目前,钢筋混凝土结构己成为现代建筑、构筑物常用的结构形式,成为我国乃至**占主导地位的建筑结构,在我国经济建设中发挥着不可代替的作用。因此,确保钢筋混凝土结构的安全使用具有重大的现实意义。但是由于自然灾害、年久失修以及人为因素、荷载等级提高和设计规范修订等原因导致建筑结构承载力不足,影响正常使用和安全运行,须对其进行加固处理;加之一些结构工程中混凝土的质量不尽理想,致使加固维修问题更为**,己成为经济建设的沉重负担并制约了进一步的发展。
加固改造具有三个**的优点:投资少、工期短、省空间,这些都会带来显著的经济效益,特别是时间和空间的节省,对工业生产和商业活动来讲,在效益方面往往起着决定性的作用。对承载力不足的工程结构进行修复加固,不仅可以使的生命及财产得到**,还可以尽可能地发挥既有结构的作用,缓解人力、物力、资金紧张的情况,使资金投到需要的地方。
现有的加固方法
钢筋混凝土结构的加固技术越来越受到人们的重视,人们在长期地研究与实践过程中,形成了多种加固方法,传统的加固方法有以下几种①:
1)截面法
通过使用同质材料原结构的截面面积,来提高构件承载力,同时加大截面刚度,增强抗震能力,工艺简单,适用面广。缺点是现场湿作业多,施工周期长,对原结构影响较大,如:减小使用空间,增加结构自重等。
2)外包钢法
以型钢包裹于结构的四角或两角,对构件的截面和外观影响较小,较大幅度地提高承载力,施工简单,工作量小,延性,适用于加固混凝土柱、梁等结构;缺点是用钢量较大,抗腐蚀性和耐久性差,费用高。
3)预应力加固法
采用外加预应力拉杆或型钢撑杆进行加固,降低应力水平,提高承载力,几乎不改变使用空间。缺点是耐火性、耐腐蚀性较差,且对施工设备、工序及施工人员的素质要求较高。
4)增设支点法
增设支点是用减少构件计算跨度,从而减小结构内力,提高承载力,并且缩小裂缝宽度效果明显。缺点是影响原结构布局,使用功能受到限制。
5)托梁拔柱法
是一种托屋架拔柱、托墙拔柱及托梁拔柱的加固方法,改造时间短、费用低,缺点是技术要求高、安全隐患大。适用于工业厂房的改造。
6)粘钢加固法
粘钢加固法是将钢板粘贴在构件外部来提高结构承载能力的一种方法。该方法几乎不改变构件外形和使用空间,施工简单快速,湿作业量小,但对构件工作环境有要求,环境温度不**60℃,相对湿度不大于70%,无化学腐蚀。
传统加固方法虽然种类较多,且每种加固方法都有各自的优点,但每种方法加固的综合效果都不能完全满足使用者的要求。随着碳纤维增强塑料的出现及对其增强加固混凝土结构效果研究的深入,这种加固技术越来越受到建筑行业的青睐,其应用越来越广泛。
碳纤维加固技术的优点
碳纤维增强塑料(Carbo<em></em>nFiber Reinforced Plastics,下称CFRP,常以碳纤维布的形式出现),具有优异的物理力学性能、耐久性及抗腐蚀性等特点。该材料是在日本发明的,早应用于航空航天,国外早对纤维加固修复混凝土结构技术进行研究的是德国IBMB研究院和瑞士的EMPA实验室,日本、韩国和美国紧随其后,碳纤维塑料对钢筋混凝土进行修复加固在发达国家已成为一项成熟技术②。
与传统加固方法比较,碳纤维增强塑料具有明显的技术优势,主要体现在③:
1)强度高、延性好
碳纤维布具有优异的物理力学性质,抗拉强度2500-4500MPa(是普通钢材的10倍左右),弹性模量是普通钢材的1-2倍。以其强度来提高承载力,以其高弹性模量来改善结构的延展性,从而达到加固的目的。
2)耐久性和耐腐蚀性好
由于其固有的化学特性,致使碳纤维布能够抵抗一般酸碱盐的腐蚀,有良好的耐腐蚀性和耐久性,而且其本身还可以起到对内部混凝土结构的保护作用,间接增加了混凝土保护层,从而达到双重效果。
3)不增加构件的自重及体积
碳纤维布质量轻,厚度薄,粘贴后基本不增加结构自重和尺寸,不影响建筑物的有效使用空间和外观。
4)适用面广
碳纤维布是一种柔性材料,可以方便地裁剪,所以这种加固技术可以广泛适用于各种结构类型(如桥梁、隧道、涵洞、烟囱等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(梁、板、柱、节点、拱、壳等),且不改变结构形状及不影响结构外观,这是传统加固方法所不具有的。
5)施工便捷
碳纤维布加固,无大型机具,没有湿作业,占用场地少。施工工效高,粘贴碳纤维法是粘贴钢板施工工效的4-5倍。施工质量易保证,碳纤维预浸料轻质柔软,易贴附,即使被加固的结构表面不是非常平整,也可以保证很高的粘贴率。
碳纤维布的这些特点,为建筑结构的加固提供了技术支持,决定了碳纤维加固技术具有很大的经济价值和社会效益。
碳纤维加固材料发展及其缺点
然而,随着碳纤维材料在加固领域发挥重要作用的同时,也存在着不足:
1)拉伸弹性模量相对于其强度过低
应用于结构加固的碳纤维拉伸强度一般在3000MPa以上,而其弹性模量只有230GPa左右,高弹性模量的也不过380-640GPa 左右。要发挥较大的强度,碳纤维布需相当大的变形,当与钢筋共同工作时,钢筋达到屈服强度时CFRP并未发挥出全部强度,从而无法充分利用碳纤维的强度,且难以有效地抑止结构的变形与裂缝的发展。
2)混凝土与碳纤维间的粘结层易破坏
环氧树脂粘结层的剪切强度与剪切变形是一定的,**过极限应变后,粘结层将产生界面微裂缝,随着微裂缝的不断扩展,后发生剥离破坏,所以粘贴CFRP片材加固有其限度,过量粘贴会导致界面无法传递足够的剪应力使得CFRP的强度无法得到充分利用,并且在构件承受较大荷载时容易出现粘结破坏。
现有的加固手段是将CFRP非常紧密地粘贴到试件的表面,当试件的表面有一定的曲率时,CFRP在受拉的同时还会承受一个由曲率带来的剥离应力,这也会加快构件的粘结破坏。
3)无屈服点,为脆性破坏
碳纤维布是一种线性材料,没有像钢筋那样的屈服点,结构发生破坏前没有先兆,为脆性破坏。
粘贴碳纤维布和粘钢的适用性对比
现代建筑中,粘钢加固和碳纤维加固应用较多,此处将两种加固方法进行对比:
碳纤维布轻质高强,厚度为0.111-0.167mm,抗拉强度高,为普通钢材的8-10倍,但各向,即抗拉强度高但抗剪强度低;施工更为简便,施工速度为粘钢的2-3倍。
钢板的物理力学性能为各项同性,受力性能好;施工时需夹具和施工机具,施工工序和施工操作性较碳纤维布复杂。
随着我国经济建设地迅猛发展,各类建筑结构的适用性和安全性被广泛关注,如何在确保安全的前提下,低投资带来高回报,成为新时代的焦点。以等公共建筑为例,新的设备或者结构功能调整,对原有结构提出了需求,如何在短的时间内达到要求,尽可能减少对社会的损失,都值得我们认真思考。
碳纤维布具有强度高、延性好、耐腐蚀和耐久性好、适用面广、施工便捷等优点,在建筑加固中具有广阔的前景。随着科技的不断进步,新的加固材料、新的加固技术,必将为建设注入新的色彩。