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加固纖維板材介紹

纖維加固技術(shù)是在上世紀(jì)八十年代興起的新興技術(shù)，由于纖維復(fù)合材料優(yōu)異的機(jī)械性能和化學(xué)性能，已備受工程界的青睞，并在工程加固中廣泛應(yīng)用。其中以玄武巖纖維、芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維四種纖維增強(qiáng)材料運(yùn)用為廣泛。然而各種纖維材料的力學(xué)性能參數(shù)各有差別，其可設(shè)計性和加工性也各不一樣。⑩為了保證粘貼的質(zhì)量，不同季節(jié)、不同溫度條件下，應(yīng)使用不同型號的粘貼樹脂，這樣才能對樹脂施工的可操作時間和固化時間進(jìn)行有效控制。

1、玄武巖纖維

玄武巖纖維是一種新型的礦物纖維，是由玄武巖原材料經(jīng)高溫熔線拉絲而制成的。高強(qiáng)度和模量較高，可與混凝土的相容，它的價格是在芳綸纖維和玻璃纖維之間。由于其原材料來自天然玄武巖，產(chǎn)品性能非常大，也已經(jīng)以多種形式成為加固材料在工程中應(yīng)用。

2、芳綸纖維

芳綸纖維具有高強(qiáng)度、高模量、低延伸率、電絕緣性好、抗沖擊性好、柔軟可加工性、施工簡便的優(yōu)良性能。在許多方面和碳纖維是互補(bǔ)的，也是一種重要的纖維增強(qiáng)材料。芳綸纖維可單獨使用，也可與碳纖維、玻璃纖維等混合使用。國外芳綸纖維的應(yīng)用十分廣泛，然而在我國，芳綸纖維作為結(jié)構(gòu)加固材料在我國的應(yīng)用仍處于起步階段。錨具實現(xiàn)碳纖維板的張拉和固定、結(jié)構(gòu)膠使碳纖維板和被加固的構(gòu)件形成一個共同受力的整體。

3、碳纖維

碳纖維作為加固材料，具有一定的固有缺陷，如抗沖擊強(qiáng)度低、抗剪強(qiáng)度低、導(dǎo)電性強(qiáng)，會產(chǎn)生電磁干擾，應(yīng)用范圍有限。由于其具有高強(qiáng)度、高模量、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)良的力學(xué)性能，在建筑工程使用中仍得到了廣泛的應(yīng)用。中國每年碳纖維年消耗量占世界總產(chǎn)量的四分之一，碳纖維是增長快的、發(fā)展?jié)摿Φ氖抢w維增強(qiáng)復(fù)合材料。（5）碳纖維加固膠的使用量要保證充足、飽滿，使用滾筒刷等合適工具沿碳纖維布同一方向反復(fù)滾壓直到膠液充分滲出表面，這么做是為了去除氣泡，使碳纖維布能充分浸潤膠液。

4、玻璃纖維

玻璃纖維包括高強(qiáng)度玻璃纖維和無堿玻璃纖維，玻璃纖維的延伸率以及抗拉強(qiáng)度低，價格便宜，但彈性模量查，耐堿性差，受鹽腐蝕性差，施工操作差。因此應(yīng)用范圍受限制較多，適用于加固要求低的場合。

碳纖維板加固的優(yōu)勢

碳纖維板受力效果好

《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》明確規(guī)定一級碳纖維布和碳纖維板在重要構(gòu)件中的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值分別為1600MPa、1150MPa，我們以10cm寬300g碳布和1.2厚碳板為例來說：

10cm碳布計算的拉力為1600*100*0.167（300g碳布厚度）=26720N。

10cm碳板計算的拉力為1150*100*1.2=138000N。

從計算結(jié)果我們可以看出粘貼一層相同寬度1.2mm厚的碳板是粘貼一層300g碳布所能承受拉力的5倍多。

強(qiáng)度利用率良好

上面我們提到一級碳布在重要構(gòu)件中抗拉強(qiáng)度設(shè)計值為1600MPa，一級碳板在重要構(gòu)件中抗拉強(qiáng)度為1150MPa，而一級碳纖維布的極限抗拉強(qiáng)度和一級碳板的極限抗拉強(qiáng)度分別為3400MPa、2400MPa。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)我們可以分別計算出他們的強(qiáng)度利用率：

碳布強(qiáng)度利用率：

1600/3400=47.1%

碳板強(qiáng)度利用率：

1150/2400=47.9%

可見碳板相比于碳布的強(qiáng)度利用率不落于下風(fēng)。

粘貼碳板質(zhì)量更好控制

碳板是碳纖維原絲通過使用樹脂浸潤硬化形成碳纖維板材，本身材質(zhì)較硬，在抹膠時膠層控制好，粘貼時把壓力控制好，粘貼效果就不會出現(xiàn)問題。而碳纖維布粘貼過程中，會出現(xiàn)一系列例如翹邊、鼓包的通病。并且碳布粘貼相比于碳板粘貼基面要求要更高一些。

碳纖維加固方法的具體區(qū)別是什么？

（1）粘鋼加固

與鋼板結(jié)合被固定到建筑結(jié)構(gòu)與混凝土的表面上形成特殊的粘接部件，這樣整體力一起工作，以改善一種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力的方法。建筑加固利用碳纖維、粘鋼、高壓灌漿對建筑進(jìn)行加強(qiáng)加固。此技術(shù)廣泛用于設(shè)計變更，增加梁、柱、懸挑梁、板等加固和變更工程，是目前建筑結(jié)構(gòu)抗震加固工程上的一種鋼筋后錨固利用結(jié)構(gòu)膠作用的連接技術(shù)。房屋鑒定由專門的機(jī)構(gòu)對房屋的安全性做出科學(xué)的評價，確保居住人的生命財產(chǎn)安全。植筋加固一項針對混凝土結(jié)構(gòu)較簡捷、有效的連接與錨固的技術(shù)；芳綸碳纖維板1、芳綸纖維板是以芳綸纖維為增強(qiáng)材料，以環(huán)氧樹脂為基體材料，并滲入適量輔助劑，經(jīng)拉擠工藝和加熱固化處理形成的一種新型復(fù)合材料?？芍踩肫胀ㄤ摻睿部芍踩肼菟ㄊ藉^筋；現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于建筑物的加固改造工程。

(2)碳纖維加固

碳纖維加固技術(shù)是一種非常簡單、優(yōu)良的加固方法。碳纖維增強(qiáng)原理：碳纖維增強(qiáng)的原理是采用碳纖維片材（連續(xù)的高強(qiáng)度或高彈性模量的碳纖維，沿一個方向成束排列，用環(huán)氧樹脂浸漬固化的碳纖維板或未用樹脂浸漬固化的碳纖維板，統(tǒng)稱碳纖維板，養(yǎng)護(hù)后粘貼在混凝土構(gòu)件表面，用tezhi的膠粘劑或浸漬樹脂加固，樹脂與原組分形成新的應(yīng)力復(fù)合體，共同作用，起到增強(qiáng)作用。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。

（3）外包鋼加固法

外包鋼加固法是將型鋼(通常為角鋼)包裹在構(gòu)件的四個角(或兩個角)中，以增強(qiáng)構(gòu)件的力學(xué)性能。 在我國，包鋼加固法也是一種廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)加固方法。 外包鋼加固結(jié)構(gòu)，尤其是框架結(jié)構(gòu)，節(jié)點區(qū)域Z為復(fù)雜，結(jié)構(gòu)處理難度大。 該方法施工簡單，原位施工少，施工可靠。 適用于不允許增加原構(gòu)件尺寸，但要求增加截面承載力的分析框架、腹桿等鋼筋混凝土柱、梁、弦桿的加固。⑦施工宜在5℃以上環(huán)境溫度條件下進(jìn)行，并應(yīng)符合配套樹脂的施工使用溫度。

（4）加大截面加固：

通過增加截面加固方法，增加混凝土結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的截面面積，以提高承重，滿足加固方法的正常使用。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)和一般結(jié)構(gòu)的梁、板、柱等的加固及應(yīng)用范圍，并具有廣泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)和一般結(jié)構(gòu)的梁、板、柱等的加固的優(yōu)點。