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碳纖維雙向布結(jié)構(gòu)與材料簡(jiǎn)述

隨著我國(guó)商業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平也在不斷提高，然而越來(lái)越快的生活和工作節(jié)奏也給人們帶來(lái)了或大或小的壓力。于是更多的人選擇利用運(yùn)動(dòng)來(lái)舒緩自己的身心，排解自己的壓力，使體育行業(yè)得到了的繁榮。在浸漬膠凝固后，檢查碳纖維布的粘貼質(zhì)量，在構(gòu)件上覆蓋一層塑料薄膜，養(yǎng)護(hù)后松開(kāi)張拉機(jī)具，裁除多余的碳纖維布，將張拉機(jī)具卸除。然而，現(xiàn)代競(jìng)技體育發(fā)展對(duì)體育器材的改進(jìn)與研制的要求也提上日程。

碳纖維雙向布是以碳纖維為基體材料，以棉花為輔助材料，經(jīng)經(jīng)線編織工藝處理形成的一種新型復(fù)合材料。碳纖維提供了碳纖維雙向布所需要的高強(qiáng)度，棉線使碳纖維紗線固定不脫落，編織成安正的碳纖維雙向布，提高穩(wěn)定性。待調(diào)整好平整度后，將碳纖維布的兩端固定在錨固板上，取下另一段的錨固板，放置在干凈的塑料布上，以便于在梁上涂刷浸漬膠。雙向碳纖維布主要以碳纖維為基體材料，以棉線為輔助材料，經(jīng)引紗、經(jīng)緯線編織、預(yù)成型、裁剪等處理制造而成。

碳纖維是含碳量在90%以上的纖維材料，是由有機(jī)纖維原絲在1000℃以上的高溫碳化形成。碳纖維是一種力學(xué)性能十分優(yōu)異的纖維材料，主要體現(xiàn)在其比重不到鋼材的四分之一，拉伸強(qiáng)度在3500Mpa以上。此外碳纖維還具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐疲勞、耐蠕變性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、小比重和熱膨脹系數(shù)小的優(yōu)良性能。4、加固用碳纖維板系統(tǒng)的安裝加固用碳纖維板系統(tǒng)通過(guò)高強(qiáng)螺桿及弧形轉(zhuǎn)向塊與錨具底座相連接，弧形轉(zhuǎn)向塊能使碳纖維板受力在同一直線上。與其他芳綸纖維、玻璃纖維不同，碳纖維具有明顯的各向異性，柔軟可加工性。

預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固原理

1、預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固方法

預(yù)應(yīng)力纖維布加固系統(tǒng)由三部分組成：錨具、碳纖維布、碳纖維膠。其工作原理是將纖維布張拉至設(shè)計(jì)值，用粘結(jié)材料將其粘貼到混凝土板梁的受拉面，使其與混凝土結(jié)構(gòu)共同受力利用碳纖維材料良好的抗拉強(qiáng)度，達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及強(qiáng)度的目的。

2、預(yù)應(yīng)力碳纖維布施工工藝

（1）施工準(zhǔn)備：在加固表面按照設(shè)計(jì)施工放樣，準(zhǔn)確確定預(yù)應(yīng)力碳纖維布和兩端錨具位置。放樣采取鋼尺定位，根據(jù)支座位子確定實(shí)際鉆孔以及混凝土清理位置。

（2）混凝土粘貼表面處理：橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期直接暴露在頭一定濕度的空氣中，在粘貼碳纖維布加固施工中，需打鑿掉脆化疏松層，提高粘結(jié)力。對(duì)混凝土粘貼面的脆化疏松層，應(yīng)采用硬質(zhì)金剛石磨輪打磨掉且完全露出新面，并用鋼絲刷清楚輸送浮層。為了保證預(yù)應(yīng)力碳纖維布與混凝土之間的設(shè)計(jì)間隙，實(shí)現(xiàn)碳纖維布受力張拉時(shí)平直均衡無(wú)阻礙，對(duì)混凝土高凸面應(yīng)采用金剛石打磨片打磨，對(duì)混凝土低凹面應(yīng)采用環(huán)氧修補(bǔ)膠修補(bǔ)。綜合材料的物理、力學(xué)特性分析，要想大限度地發(fā)揮材料自身的優(yōu)勢(shì)，適宜將CFRP材料作為橋梁結(jié)構(gòu)的受拉或預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件，特別適用于純受拉構(gòu)件，工程實(shí)踐也證明了這一點(diǎn)。假如粘貼時(shí)混凝土濕度較大，對(duì)混凝土粘貼面尚須進(jìn)行人工干燥處理。

（3）鉆植膠錨螺栓：施工放線次啊要鋼筋探測(cè)儀標(biāo)定螺栓鉆孔位置，假如遇到鋼筋需移位，應(yīng)通知技術(shù)人員記錄編號(hào)，并安排現(xiàn)場(chǎng)修整支座板安裝孔。采用電錘鉆孔時(shí)應(yīng)保證鉆孔中心線與混凝土梁面垂直，鉆孔中心位置偏差不超過(guò)3mm。相較于其他的加固方式，利用環(huán)氧樹(shù)脂玄武巖纖維板加固有顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)，并作為一種新興技術(shù)，得到愈來(lái)愈多的青睞與肯定。采用化學(xué)膠管或植筋膠植入螺栓時(shí)，應(yīng)保證孔內(nèi)膠液飽滿(mǎn)且螺栓垂直于梁面。

（4）安裝錨具支座與預(yù)應(yīng)力碳纖維布：將錨固板安裝至張拉板上，調(diào)整張拉鋼板，使碳纖維布的縱向軸線通過(guò)錨具中線，以保證碳纖維布截面內(nèi)力分布均勻。待調(diào)整好平整度后，將碳纖維布的兩端固定在錨固板上，取下另一段的錨固板，放置在干凈的塑料布上，以便于在梁上涂刷浸漬膠。試驗(yàn)結(jié)果確定5個(gè)試件都是內(nèi)聚破壞（基材混凝土破壞面積占粘接面積的85%以上），然后通過(guò)計(jì)算算出每個(gè)試件的破壞拉力值，將大值和小值去掉，剩下的三個(gè)數(shù)值計(jì)算平均值，算出的值滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)規(guī)范，則說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)拉拔合格。將配置好的浸漬膠均勻涂刷在構(gòu)件的粘貼面，應(yīng)保證涂刷厚度均勻。

（5）張拉預(yù)應(yīng)力碳纖維布與壓緊條安裝：將錨固板安裝在構(gòu)件的另一端的張拉板上，軸承壓在錨固板上，安裝千斤頂并調(diào)整處于水平位置，加壓張拉至設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力值的15%，刻錄錨具張拉移動(dòng)起始線。加壓張拉至設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力值的30%，檢測(cè)錨行程位移是否對(duì)應(yīng)預(yù)張拉時(shí)的刻錄線。分段加壓張拉至設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力值的50%、70%、90%、100%，檢測(cè)錨具行程位移是否滿(mǎn)足理論伸長(zhǎng)量的要求，按規(guī)范要求張拉端錨具行程位移與理論伸長(zhǎng)量誤差應(yīng)不大于±6%。加壓或減壓時(shí)，千斤頂行程速度應(yīng)控制在20mm/分鐘以?xún)?nèi)，嚴(yán)禁快速?zèng)_、放千斤頂行程?；炷帘砻婧什灰舜笥?%，且不應(yīng)大于6%，檢測(cè)方法：用含水率測(cè)定儀檢測(cè)。所有張拉都應(yīng)在碳布膠適用期內(nèi)完成。當(dāng)張拉應(yīng)力值和張拉端錨具行程位移滿(mǎn)足要求后，將拉桿上面的鎖固螺栓扭緊到位，使錨固端的碳纖維布與混凝土梁表面緊密結(jié)合，停頓5分鐘沒(méi)有其他異常情況后在碳纖維布表面再刷一層浸漬膠，使碳纖維布完全被樹(shù)脂浸潤(rùn)，并用刷子沿纖維方向擠壓，除去碳纖維下面的水泡。隨后在錨固區(qū)域粘貼附加錨固U型箍或壓條，壓緊條安裝時(shí)需與混凝土面保持1cm左右的縫隙以防止剝離破壞，之后拆除千斤頂和錨具張拉支架。

（6）固化養(yǎng)護(hù)與拆卸夾具：應(yīng)碳纖維布在施工環(huán)境溫度和材料特性合理控制固化時(shí)間，當(dāng)施工環(huán)境溫度低于25℃時(shí)，固化時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。在浸漬膠凝固后，檢查碳纖維布的粘貼質(zhì)量，在構(gòu)件上覆蓋一層塑料薄膜，養(yǎng)護(hù)后松開(kāi)張拉機(jī)具，裁除多余的碳纖維布，將張拉機(jī)具卸除。碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能，如柔和性好，能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪等加固。

維布也稱(chēng)為碳纖維布、碳纖維布、碳纖維編織布、碳纖維預(yù)浸料、碳纖維布、碳纖維布、碳纖維膠帶、碳纖維片(預(yù)浸料)等。廠房加固修補(bǔ)墻體一般都是粘鋼或者粘貼碳纖維布，柱子的加固方式一般也是粘鋼，或者粘貼碳纖維、包鋼，等。一般受損傷較嚴(yán)重的地基或者承重柱，都采用混凝土置換的方法，使原來(lái)的破損的混凝土打掉，重新建模灌漿。房屋鑒定由專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)對(duì)房屋的安全性做出科學(xué)的評(píng)價(jià)，確保居住人的生命財(cái)產(chǎn)安全。植筋加固一項(xiàng)針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固的技術(shù)；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于建筑物的加固改造工程。(3)按規(guī)定比例摻配樹(shù)脂主劑和固化劑，用滾筒刷均勻地涂刷黏結(jié)樹(shù)脂，稱(chēng)為下涂。碳纖維增強(qiáng)布是一種單向碳纖維增強(qiáng)產(chǎn)品，通常選用12K碳纖維絲編織而成。