玻璃纤维布范文（精选9篇）

玻璃纤维布 第1篇

(1) 用于低温-70℃到高温230℃之间;

(2) 耐臭氧、氧、光及气候老化野外使用耐候性优良, 寿命可达10年;

玻璃纤维布 第2篇

浅谈碳纤维布加固预应力混凝土空心板新技术

对碳纤维布在混凝土桥梁加固技术中的应用进行了探讨,介绍了碳纤维片材的力学性能指标,分析了碳纤维布的.加固原理,总结了碳纤维布加固技术的施工要点及其优点,以期促进这一新型高性能材料应用和研究工作的开展.

作 者：郭娟 高枫 作者单位：晋城煤业集团长平公司,山西,晋城,048006刊 名：中国科技博览英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年，卷(期)：“”(13)分类号：U448关键词：碳纤维布 桥梁 大跨度结构 加固技术

玻璃纤维布 第3篇

【关键词】碳纤维单向布；加固砼技术；应用

The carbon fiber one-way cloth reinforce a Mao technique to change the application of Taipei First Boys School in the old bridge

Li Gui-qing

(Qinhai Province charge highway administrative office Xinin Qinhai 810008)

【Abstract】The carbon fiber one-way cloth and kit resin material is reinforce to maintain the reinforcing bar structure realm in of new material，new craft.In the pinganxian baishenghe bridge，for make lord beam satisfy the anti- be curved request，adoption this technique carry on reinforcing a compensation.Reinforce with this new technique，new material of work still the first also obtained in the meantime in Qing Lake bigger economy performance.This text rightness should material function and construction craft etc.relevant the technique problem do an introduction.

【Key words】The carbon fiber one-way cloth；Reinforce a concrete technique；Application

1.碳纤维概述

碳纤维单向布具有高强度、高弹性模量和耐久性好等优点。应用专用的树脂和碳纤维布，按设计要求粘贴于砼表面，从而达到结构物加固补强效果。通过对梁、板、柱等进行加固前后大量对比试验，力学性能显著得到提高，据试验研究统计粘贴一层碳纤维单向布的梁板，其抗弯性能可提高5～8%。此技术与其他粘钢、喷射砼等加固技术相比，具有自重小、施工简便、施工周期短、基本不增加原结构自重及原构件尺寸和耐久性好等特点。

美国、日本等国于二十世纪八十年代开始进行实验研究，目前已经大量使用此技术。据有关资料统计，仅日本1997年用于加固修复的碳纤维布使用量就达70万m²。我国近两年来，科研单位和院校在这方面的研究和应用做了大量工作，生产出一系列的碳纤维复合材料，使工程降低了费用，同时也取得了较成熟的设计方法和施工经验，为广泛推广该技术创造了有利条件。

2.工程概况

该工程为位于青海省海东地区平安县城东白沈河桥，横跨白沈河。近年，随着经济的发展，通行车辆及重型车辆逐渐增多，该线公路负担着疏散青海省主要交通的重任。然而，在调研中发现：梁体破碎、表面出现大量裂缝、桥面铺装网裂现象严重、梁体大面积渗水以及桥台后路面开裂沉降等病害现象。通过调研还发现，当重型车辆通过桥梁时，桥跨结构振动较大。桥梁已处于不安全使用状态，急需进行检测评定，以便合理采取技术改造措施，从而保证该桥安全运营。

桥梁上部结构为3孔13米钢筋混凝土简支T梁桥，老桥每孔7片T梁由5道横隔板横向铰结成孔；加宽部分每孔3片T梁由5道横隔板横向铰结成孔。下部结构采用重力式U台及重力式墩身，基础类型为天然浅基础。板式橡胶支座，锥形护坡。其主要技术指标如下：

桥梁跨径：3×13=39米；

桥面宽度：2.8(人行道)+2.4(加宽)+11.2(老桥)+2.4(加宽)+2.8(人行道)=21.6米；

设计荷载：汽-20级，挂车-100。

对于抗弯承载能力，设计抗力为 ，则基于检测结果的结构抗力效应经以上各个折减系数修正后为 。荷载效应的设计计算值 ，则考虑活载影响修正系数后的荷载效应的计算值 。即结构的抗力效应小于荷载效应，该T梁不能满足抗弯承载能力的要求。

经验算分析结果可知，该T梁需进行抗弯加固。

3.主梁加固方案和材料的选定

3.1 加固方案的选定。最早提出采用粘贴钢板的加固方案，由于该桥梁位于平安县城繁华地段且梁片数较多，改桥为新、老桥结合，老桥修建年代久远，若采用粘贴钢板方案美观性较差，日后养护等较烦琐，从安全性上由于上部主梁片数较多，粘贴钢板加大了上部重量，增加了下部构造的负担，经计算比较最后确定选用碳纤维复合材料进行补强加固。碳纤维布的极限抗拉强度高于普通钢筋的10倍以上，而弹性模量也与钢筋相近，较适合于钢筋砼结构的补强加固工程。另外施工简便，适用于要求施工周期短的加固工程。

3.2 材料的选定。近二、三年来，我国引进了美国、日本生产的碳纤维复合材料，进行了一些工程的加固，并取得了较好效益，但费用高影响推广应用。近期由于国产化系列的碳纤维复合材料的出现，为该工程材料的选用奠定了基础。经比较采用兰州德亿建筑科技有限公司的碳纤维布和配套树脂，其中碳纤维布采用的是国外进口优质丝，质量可靠稳定，费用较低。产品通过国家级质检部门的严格检验，各项性能指标已达到国外同类产品的水平。

4.施工工艺

为确保主梁抗弯钢筋与加固碳纤维能够同步工作，应该尽量缩短原主梁钢筋与碳纤维的应力应变的差值，主梁加固时需考虑卸载措施，这样可推迟将原主梁结构的钢筋受力转给碳纤维的时间，积极地改善主梁结构，并使得破坏时原钢筋和碳纤维各自进入极限状态，主梁的总体强度显著得到提高。主梁加固时卸载措施：拆除上部桥面铺装→碳纤维布粘贴加固→新铺筑桥面铺装。

加固施工工艺步骤如下：

4.1 定位放线：首先熟悉施工图纸，明确加固部位及范围，然后在构件上弹线(其轮廓线要大于实贴尺寸20mm以便打磨)。

4.2 混凝土基层处理

4.2.1 为了保证粘贴密实，在不影响原结构的基础上，采用先人工后机械打磨的方法。剔除表面灰层与混凝土的接触面，混凝土面平整度每米不大于4mm。同时要剔除粘贴面上的木屑、油毡等杂物。混凝土打磨，用角向角磨机配合金刚石角磨机片，对混凝土面进行打磨。磨去混凝土表面附着物，如混凝土老化层、油污、灰浆等等；需要露出混凝土新面(一般应磨去1~3mm)。当混凝土表面凹凸不平时，应用找平材料将缺陷部位填补平整。纤维布通过的转角处，用找平材料修复为光滑的圆弧，半径不应小于20mm。

4.2.2 混凝土面清洗。清洗过程中应多次成活。首先用脱脂棉丝擦拭混凝土粘贴面，去除表面浮灰；然后用脱脂棉丝沾丙酮(纯度80%以上)，擦拭2~3遍。最后，在粘贴前再清洗一遍混凝土面。处理结果以表面无灰尘油污为准。并确保表面处理后不被浮尘、油污等杂质二次污染。

4.3 裁剪下料：按照设计尺寸并结合实际情况将纤维布准确下料，要求不乱丝、不断丝。

4.4 涂刷底层树脂：按照产品工艺规定配制底层树脂，均匀涂抹于构件表面所要粘贴的部位，胶层厚度应满足设计要求，不宜过薄。表面指触干燥后立即进行下道工序。

4.5 粘贴

4.5.1 按照产品工艺规定配制粘贴树脂。

4.5.2 将纤维布表面擦拭干净无粉尘。

4.5.3 纤维布表面擦拭干净后立即涂刷粘结树脂，胶层应呈突起状，平均厚度不小于2mm。

4.5.4 将涂有粘结树脂的纤维布固定在需要粘贴位置，用特制的滚筒沿碳纤维布受力方向多次滚压挤出气泡，以使碳纤维布与混凝土表面紧密粘结；同时，使粘接剂充分渗入纤维之间的缝隙内。最后，在碳纤维布表面再涂抹一层粘接剂。当平行粘贴多层纤维布时，其间距须大于5mm。

4.5.5 粘贴两层纤维布时，应连续粘贴，如不能立即粘贴，需要在粘贴前应该对底层纤维布作好清洁工作。

4.5.6 粘贴碳纤维后需要对粘贴层进行防火处理。

4.6 检验、验收。碳纤维布与混凝土之间的粘贴质量必须保证其有效粘贴面积大于95%，施工质量满足《碳纤维片材 加固混凝土结构技术规程》。粘贴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，用同样粘结剂，补贴在原处。搭接长度应不小100mm。

5.加固优点及探讨意见

5.1 碳纤维布重量轻，施工时不用任何重型设备，其又很薄不需要较大的空间，尤其是在该工程加固空间紧张的情况下，更能显示这一优越性。

5.2 加固钢筋砼结构，采用粘贴强度高和高弹性模量的碳纤维的办法，可能取得类似于钢板的同样加固效果，但其结构重量未增加，外表也轻巧美观。

5.3 有極好的耐久性，由于加固只使用碳纤维和配套树脂，因而不会出现生锈，并具有耐酸、碱、盐和大气环境腐蚀等性能，碳纤维布有极好的抗化学作用。

5.4 为促进该项新技术、新材料的快速发展，建议有关单位应尽快组织力量，制定完整的设计、施工、质量检验和验收标准等技术规范。本文结合白沈河桥加固工程实例及其它碳纤维加固工程，本人认为粘贴碳纤维复合材料新技术是加固钢筋砼结构行之有效的方法，值得推广应用。

[文章编号]1619-2737(2009)03-30-026

玻璃纤维布 第4篇

FRP复合材料与砌体结构结合面间的粘结强度是影响结构加固后性能的一个重要因素, 因为任何引起粘结区域破坏的因素都可能导致结构发生突然破坏而达不到加固的预期效果[1~2]。本文以玻璃纤维布与砖之间的界面为研究对象, 探讨其极限粘结荷载的影响因素, 并提出玻璃纤维布与砖之间极限粘结荷载的计算公式, 为进一步深入研究FRP加固砌体结构技术奠定基础。

2 试验研究

2.1 试验装置

为了更好的研究玻璃纤维布 (GFRP) 与砖之间的单面剪切粘结性能, 自行设计出一套单剪试验装置[3~5], 如图1所示。此试验装置传力合理, 安装就位简单, 易于操作, 适用于不同尺寸试件的试验, 测量准确, 能很好地满足科研试验的需要。

试验中选用南京生产的单向玻璃纤维布, 其抗拉强度为1507MPa, 弹性模量为93750MPa, 延伸率为1.5%, 计算厚度0.169mm。采用的树脂为日本产“小西”树脂。试验中用砖为MU10普通粘土砖, 尺寸为240×115×53mm。将玻璃纤维布粘贴在砖一侧表面形成玻璃纤维布与砖的单面剪切试件, 具体试件情况见表1。

2.2 试验结果分析

2.2.1 玻璃纤维布与砖发生剪切粘结破坏的特征

观察破坏后的试件, 有两种破坏形式:GFRP剥离和GFRP断裂, 或者同时发生。其中GFRP剥离现象又分两种情况:第一种剥离发生在粘结树脂层, 其剥离下来的GFRP表面平整光滑, 没有粘下砖或者仅零星粘有一点砖 (见图2) , 这种剥离说明玻璃纤维布强度没有得到充分发挥, 所以是“不成功”的剥离;第二种剥离发生在砖表层, 破坏时局部砖凹入表面1~4mm, 破坏面凹凸不平 (见图3) , 这就属于“成功”的剥离。

GFRP断裂也分为两种情况:一是GFRP一根一根依次断裂, 拉断面位于GFRP悬空段, 主要原因包括GFRP里每根纤维丝受力不一致、砖的离散性或是加载速率过快, 如图4 (a) 所示;二是GFRP在夹具处被拉断, 如图4 (b) 所示, 应该是由于夹具处受到比较集中的应力造成的。

2.2.2 粘结长度和粘贴层数对极限粘结荷载的影响

表3中第1、2组试件的试验研究结果见图5。

由试验结果可知:

1) 随着玻璃纤维布与砖粘结长度的增加, 极限粘结荷载并不是呈线性增长趋势, 当粘结长度增加到一定的长度即通常所说的有效粘结长度之后, 极限粘结荷载的增幅不大。超过有效粘结长度之后, 虽然粘结力不再增加, 但由于已经剥离的GFRP与砖之间还存在较弱的剪力传递, 因此GFRP与砖之间粘结破坏的延性有所提高。

2) 随着粘贴层数的增加, 极限粘结荷载有所提高, 有效粘结长度亦有所差别。在本文所进行的单面剪切粘结试验中, 粘贴一层和两层GFRP的试件的有效粘结长度分别是50mm和100mm。

2.2.3 粘结宽度对极限粘结荷载的影响

表3中第1、2组试件的试验研究结果见图6。可以看出, 极限粘结荷载随着GFRP粘结宽度的增加而明显提高, 但粘结强度稍有降低。

观察破坏后的试件, 砖表面的实际破坏面大于玻璃纤维布的粘结宽度, 这说明玻璃纤维布两侧的砖对GFRP提供了有利的约束作用, 因此砖的受剪承载力得到提高, 而这种有利作用随着GFRP粘结宽度的增加而减小。

3GFRP与粘土砖之间极限粘结荷载的计算

根据上述试验结论, 并结合前人的成果, 本文提出如下计算GFRP与砖极限粘结荷载的计算公式:

式中:km——与玻璃纤维布粘贴层数相关的系数, 一层取0.9, 两层取0.5;

kw——GFRP宽度和砖宽度之比;

kl——与有效粘结长度le相关的系数, 当粘结长度lf≤le时, kl=1.0, 当粘结长度

lf——GFRP的粘结长度 (mm) ;

Ef——GFRP的弹性模量 (MPa) ;

tf——GFRP的厚度 (mm) ;

fb——砖的抗压强度 (MPa) 。

采用公式 (1) 计算的极限粘结荷载与试验中得到的极限粘结荷载的对比见图7, 计算值与试验值基本吻合。需要指出的是, 公式 (1) 是根据本文试验结果得出的, 而本文试验的条件是单一的, 试验数据总量也比较少, 有一定程度的离散性, 其统计分布规律的研究尚不十分成熟, 因此还需要各种不同类型的试验资料加以比较和验证。此外, 本次试验中仅采用了MU10一种强度等级的砖进行试验, 因此砖的抗压强度对极限粘结荷载的影响规律还有待于进行进一步的试验研究。

4 结语

1) 从所进行的玻璃纤维布与55块粘土砖单面剪切粘结试验中, 得到以下主要结论: (1) 随着GFRP与砖粘结长度的增加, 其极限粘结荷载不呈线性增长关系, 超过有效粘结长度后, 极限粘结荷载和粘结强度增长趋缓或不再增加; (2) 粘贴层数亦不是越多越好, 因为玻璃纤维布的厚度、刚度越大, 将导致剥离应力增大, 反而易于发生剥离, 因此存在一个合理加固量的问题; (3) 随着GFRP粘结宽度的增加, 极限粘结荷载明显提高, 但粘结强度稍有降低。

2) 通过对影响极限粘结荷载的各种因素的试验结果进行分析, 并参考前人得到的相关结论, 给出了玻璃纤维布与砖之间极限粘结荷载的计算公式, 并和试验结果进行比较, 比较结果说明给出的经验公式具有一定的合理性。

参考文献

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玻璃纤维布 第5篇

玻璃纤维布是一种常用的廉价化工材料,常用于补强各种高聚物[8,9,10]。其耐热耐腐蚀和高拉伸强度的优点都是锂离子电池需要的,但是玻璃纤维与玻璃纤维之间的孔隙较大,不适合做锂离子电池隔膜,基于静电纺丝技术制得的纳米纤维无纺布隔膜的孔隙小,并且均匀[6],所以用静电纺丝隔膜去覆盖玻璃纤维布的大孔隙。因为无机玻璃纤维与有机聚偏氟乙烯(PVDF)不能牢固粘接在一起,所以在玻璃纤维布表面涂覆一层聚偏氟乙烯/硅烷偶联剂(PVDF/KH550)的溶液,用于粘接两种玻璃纤维与PVDF纤维。实验最终获得的复合膜(玻璃纤维/PVDF)具有优异的性能,其中高强度、高耐热、低成本的玻璃纤维布能够显著提高隔膜的性能,孔隙小且均匀的无纺布PVDF膜能够保证隔膜的正常工作,有利于锂离子电池箱动力电池发展。本研究通过在玻璃纤维布表面涂覆PVDF/KH550,再沉积静电纺丝制备的纳米纤维PVDF纤维,最终制得玻璃纤维/PVDF复合膜。并研究了不同浓度的PVDF/KH550溶液对复合膜表面形貌、抗拉强度、空隙率、离子传导率、吸液率的影响,并将复合膜组装成电池测量其电池性能。

1 实验部分

1.1 主要试剂与仪器

聚偏氟乙烯(PVDF,牌号HSV900,分析纯),法国阿科玛;硅烷偶联剂(KH550,分析纯),阿拉丁试剂;丙酮(分析纯)、N,N-二甲基甲酰胺(分析纯),均来自成都科龙化工试剂厂;磷酸铁锂(LiFePO4,牌号SEFP-ES09,分析纯),天津斯特兰公司;粘接剂LA-132(分析纯),成都茵地乐电源科技;导电剂Super P(分析纯),瑞士特密高公司。

静电纺丝机(FM-1107),北京富有马科技有限责任公司;膜厚仪(CH-12.7-STSX),义乌市开托五金有限公司;电子拉伸试验机(BLJ-B),济南三泉中石实验仪器有限公司;电池测试系统(CT2001A),LAND Electronics公司;电化学工作站(CH-1660E),上海辰华仪器有限公司;扫描电镜(SEM,VEGA3SBU),捷克TESAN公司。

1.2 复合隔膜的制备

将PVDF/KH550(质量比9∶1)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF),完全溶解后均匀涂覆到玻璃纤维布(Glass Fiber GF)上,自然晾干后用于接收静电纺丝制备的PVDF纤维。纺丝工艺参数为:将PVDF溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/丙酮(体积比8∶2),配制成浓度为12%(wt,质量分数,下同)的纺丝液,电压20kV,距离18cm,湿度35%~45%,温度45~50℃,通过调整纺丝时间使得复合隔膜厚度在150μm以下,最后真空70℃真空干燥12h除去剩余的溶剂。将PVDF/GF复合膜至于两块平板玻璃间,在0.01MPa、140℃环境下热压处理2h后,取出室温自然冷却。

1.3 隔膜的性能测试

采用拉伸试验机测试隔膜的力学性能。在25mm/min的拉伸速率下测量隔膜拉伸性能。

孔隙率P按照式(1)计算。

式中,W0、W1分别为浸泡在正丁醇中12h前后的质量,g;V为隔膜的体积,cm3;ρ为正丁醇的密度=0.805g/cm3。

隔膜吸液率EU按照式(2)计算。

式中,W0、W1分别为浸泡在电解液中12h前后的质量,g。

将厚度h的隔膜浸润电解液,两侧分别放置不锈钢片,组装成闭塞电池,利用交流阻抗法(EIS)测量离子电导率。测试的频率设置为0.1~10MHz,其振幅为5mV,室温(25℃)。离子电导率按照式(3)进行计算。

式中,β为离子电导率,mS/cm;d为样品隔膜的厚度,cm;RS为本体电阻,Ω;S为测试电极与隔膜接触面积,cm2。

电化学稳定窗口,隔膜两测分别是金属锂片和不锈钢片,利用线性扫描伏安法对闭塞电池进行,测试范围2~6V,扫描速度5mV/s。

电池循环性能测试。将活性物质LiFePO4、导电剂Super P、粘接剂LA-132按质量比8∶1∶1制成电极片,利用金属锂片做对电极。在0.2、0.5、1、2和5C下分别循环5次表征复合膜的电池性能。

2 结果与讨论

2.1 形貌分析

图1为不同涂覆液浓度复合膜表面孔隙的SEM图。图1(a)—图(d)分别是涂覆浓度为8%、10%、12%和14%复合材料玻璃纤维一侧的SEM图。在涂覆液浓度低至8%时,玻纤表面没有附着一层少量的PVDF,原始玻璃纤维布本身的孔隙完全预留下来,并且纤维表面也没有残留一层完整的高分子薄膜,这些孔隙为锂离子传到提供了通道,使得作为锂电池隔膜成为可能。随着涂覆液浓度的升高,玻璃纤维表面的高分子越来越多,并且开始出现板结[见图1(c)],可能会堵住部分孔隙,锂离子传导通道越来越少。当浓度达到14%时[见图1(d)],表面的PVDF已经出现大量的板结,不仅完全覆盖了玻璃纤维,而且堵住了玻璃纤维原始的孔洞,这大大减少了锂离子传导的孔隙。图1(e)、图1(f)是接受静电纺丝纤维一侧的SEM图。由图可见,经过热机械处理后,纤维与纤维与纤维之间更加搭建的更加紧凑,并且有一定程度的交联,从一方面提高了隔膜的强度。从SEM图看出,随着涂覆液浓度的降低,复合膜的孔隙度更高,更加适合用作锂电池隔膜。

[(a)8%;(b)10%;(c)12%;(d)14%]

2.2 物化性能

复合膜的抗拉强度体现一个机械强度的稳定性,确保电池在组装电池过程中形状不被破坏,保证锂电池的安全充放电。对4种复合膜的抗拉强度测试见图2。从图中可以看出涂覆液浓度的提高,复合膜强度随之提高,当浓度达到10%后,增加就不那么明显,原因可能是在基底玻璃纤维布与PVDF纤维膜完全粘接在一起,强度不再随浓度提高而提高。但是低浓度时,玻璃纤维布表面PVDF较少,未能将二者粘接在一起,致使强度较低。

孔隙率和吸液率是影响隔膜的锂离子传到率的一个重要因素,最终影响电池的内阻。对比不同涂覆液的各项性能,由图3可知,随着涂覆浓度的提高,孔隙率、吸液率和离子传导率都明显降低。这与SEM(图1)中看到结果相对应,随着浓度的提高,涂覆液中的PVDF堵住大量孔隙,最终导致锂离子传导率也急剧降低。在浓度为8%时,隔膜的孔隙率、吸液率和锂离子传导率(58.6%、261.67%、0.7mS/cm)都远远优于商用隔膜Celgard 2400(27.94%、88.53%、0.4mS/cm)。

隔膜能不能在电解液中稳定存在正常工作,可通过电化学窗口来评定。为隔膜经过单次伏安扫描得到的线性伏安曲线,曲线的平台部分为隔膜稳定存在的电压范围,由图4可知,复合隔膜的电化学稳定窗口在2.5~5.1V,完全满足锂电池的要求,可以正常使用。

2.3 电池性能

将复合膜组装成纽扣电池测量其倍率性能,综合力学性能、孔隙率、锂离子、传导率,选用10%涂覆液制得的复合膜与商用Celgard 2400进行对比。图5为2种隔膜的在不同倍率下的循环性能。由图可知,复合膜首次放电比容量为136mAh/g,并且在各个倍率下都高于商用Celgard 2400,特别是在5C时,比容量高出33mAh/g,高出商用隔膜的47.3%。由此可见,此复合膜在高倍率下的优异性能,可以适用动力电池的快速充放电。

3 结论

(1)涂覆液浓度的不同,高分子纤维丝与基底玻璃纤维之间的结合强度不同,当涂覆液的浓度提高到10%、12%和14%时,两层纤维很好的结合,强度提高到35~39MPa,但随着浓度的提高,隔膜的锂离子传导率因孔隙被堵住而降低。从电话稳定平台看出,复合膜的电化学稳定性满足锂离子电池的正常工作。

(2)组装纽扣电池放电比容量看出,复合膜用作隔膜的首次放电比容量为136mAh/g,放在高倍率5C下高出商用隔膜47.3%。

摘要：通过在玻璃纤维布表面涂覆聚偏氟乙烯/硅烷偶联剂(PVDF/KH550)(质量比9∶1)粘接剂,将无机玻璃纤维与有机PVDF纤维进行复合,制得玻璃纤维/PVDF复合膜。将不同浓度(8%(wt,质量分数,下同)、10%、12%、14%)的涂覆液分别制备复合膜,表征复合膜表面形貌、抗拉强度、吸液率、孔隙率和离子电导率、电化学稳定性和锂电池放电比容量。对比得出最佳涂覆液浓度10%,此时抗拉强度为35.70MPa,吸液率为177.65%,孔隙率为45.07%,锂离子传导率为0.2mS/cm。首次放电比容量为136mAh/g,在5C下复合膜的放电比容量比商用隔膜Celgard 2400高出47.3%。

关键词：玻璃纤维布/聚偏氟乙烯复合膜,隔膜,静电纺丝,锂电池

参考文献

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碳纤维布新型夹具的研制 第6篇

1 碳纤维布夹具研制需解决的主要问题

⑴CFRP布各向异性, 抗剪强度低、抗挤压刚度差, 以及它自身对缺陷的敏感性等弱点, 需解决其易被夹具夹断的问题。

⑵碳纤维布表面摩擦系数很小, 极易产生滑移现象, 需解决夹具的自锚能力。

⑶国外的夹具价格昂贵, 尺寸较大, 需解决夹具尺寸和成本问题。

2 CFRP布夹具MJ的结构设计

本试验中的碳纤维布夹具的材料选用Q345钢材、螺栓采用10.9级高强度螺栓。碳纤维布夹具MJ主要是由两块弧形的波形齿板, 圆柱体及锁定装置等组成。上、下弧形波形齿板的凸缘[或凹缘]波形线是相互吻合的, 上、下弧形波形齿板之间没有缝隙, 用于粘贴和夹持碳纤维布, 该特点成为夹持和锚固碳纤维布的基础。本文所研究的压紧及锁定装置主要是由两根螺栓组成, 所以在上、下弧形波形齿板和圆柱体相应的位置钻孔, 以便安装起紧固作用的螺栓。图1和图2是本文试验研究的一个由钢材经线切割加工而成的碳纤维布夹具MJ组合完整的实物照片。

3 CFRP布夹具的初步试验研究

CFRP布夹具作为CFRP布的一种专用夹具, 其夹持CFRP布的方法与以往的碳纤维布夹具不同, 是一种新型的碳纤维布夹具。由于CFRP布夹具涉及到的影响因素较多, 但限于试验条件、测试手段等, 本文没有逐一研究各个影响因素, 而是对CFRP布夹具的夹持能力进行了初步的试验研究。

3.1 材料性能及试验装置

CFRP布采用高强度Ⅰ级布, 规格为:宽度×厚度=100mm×0.167mm, 其抗拉强度标准值3400MPa, 弹性模量2.3×105MPa, 拉应变设计值0.01。CFRP布的粘贴材料采用日本辰日株式会社提供的TH-RESIN型胶。本试验是在重庆大学土木工程学院的岩土试验室内的IN-STRON材料试验机上进行。试验时通过连接装置将碳纤维布夹具固定在张拉机的上下夹头进行张拉, 试验机控制张拉力从1KN开始加载直至发生破坏。整个试验过程中, CFRP布夹具的张拉力可以直接通过连接设备的电脑中读取, 这样子提高了试验的精准度。

3.2 CFRP布夹具MJ的张拉试验

3.2.1 试验原理及力学模型

夹具MJ在吸收了国内外已有夹具优点的基础上, 又有一定的创新: (1) 碳纤维布夹具MJ-2是粘贴型夹具; (2) CFRP布的粘结面采用曲线形式; (3) 粘结面处理成连续微齿形状;其目的就是在充分保证粘结面粘结质量的同时能够更均匀的将紧固力施加给CFRP布。MJ-2夹具的工作原理是利用CFRP布与上、下弧形的波形齿板之间的粘结力和摩擦力, 将CFRP布可靠地夹持于上、下弧形的波形齿板之间;上、下弧形的波形齿板为凸缘[或凹缘]结构, 有增大粘结面积和增加摩擦力的作用;碳纤维布缠绕在柱体外围以及锁定装置使上、下波形齿板以及它们之间所粘结并夹持的CFRP布之间互相挤压, 进一步增大摩擦力和提高粘结力, 使CFRP布的夹持效果更加可靠。由于波形齿夹具是依靠粘结力和摩擦力工作的, 对抗剪性能较差的CFRP布没有集中的横向剪切力作用, 所以CFRP布不会被夹断。

为简便起见, 以仅由上、下弧形的波形齿板和柱体组成的夹具为例阐述其力学模型, 如图3所示, 缠绕在柱体外侧的碳纤维布及锁定装置 (如螺栓) 对上、下波形齿板施加压力。以碳纤维布为隔离体, 其受到的力有:沿碳纤维布纵向受到的集中拉力F, CFRP布与上、下波形柱体接触的部分受到的粘结力、摩擦力以及上、下波形柱体对其施加的表面压力。其中摩擦力包括由于上、下波形柱体对CFRP布的表面压力引起的摩擦力和由CFRP布的弯曲效应引起的摩擦力。

3.2.2 试验准备

MJ夹具张拉试验的准备工作主要是碳纤维布的粘贴制作, 粘贴质量的好坏直接影响碳纤维布的夹持效果。试验前将碳纤维布夹具的粘贴面和碳纤维布接触面的油污清洗干净, 随后再用丙酮将夹具的粘贴面和碳纤维布接触面擦洗数遍以保证粘贴面和碳纤维布接触表面无油污灰尘等影响粘贴质量。粘贴时将CFRP布粘贴长度范围内浸满环氧树脂胶, 将CFRP布放置在夹具的下波形齿板, 然后合上夹具锚的上波形齿板拧紧夹具锚上的紧固螺栓, 螺栓对上、下波形齿板施加一定的压力及锁定作用, 使上、下波形齿板以及它们之间粘贴的碳纤维布互相挤压、紧密结合地形成一个整体结构, 从而实现对CFRP布的夹持。等待七天胶体完全凝固后, 将碳纤维布沿圆柱体缠绕数圈, 最后装上张拉杆件, 如图4所示。

3.2.3 试验结果及分析

试验结果如图5所示, 从图中可以看出, 碳纤维布夹具的最大张拉力为27.7kN。在加载的过程中, 当荷载达到1kN时, 碳纤维布基本上被拉得很直, 当拉力荷载达到20kN左右, 开始有一些碳纤维丝断裂, 在此之后的加载过程中不断有一些碳纤维布断裂, 当拉力荷载达到27.7kN时, 碳纤维布的断裂逐渐显现, 但是碳纤维布没有发生很明显的破坏。因为考虑到安全问题, 所以张拉试验没有继续, 整个试验的过程中没有出现碳纤维布滑移的现象, 说明此次碳纤维布夹具MJ-2的张拉力达到了实际工程应用的要求。碳纤维布的张拉应力达到了1679MPa, 发挥了碳纤维布80%的强度, 试验结果表明夹具MJ完全达到了预期的设计目的。

4 结语

通过试验证明, 夹具MJ的研制是成功的, 具备结构设计合理、性能优越、安全可靠等特点, 解决了碳纤维布易被夹具夹断及滑移的问题。可满足国内生产的碳纤维布的张拉工艺及国内现有张拉设备的需要。

参考文献

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关于碳纤维布加固技术的初步探讨 第7篇

碳纤维布加固是采用专用胶粘剂将碳纤维布粘结于原构件的混凝土表面，使之形成具有整体性的复合截面，碳纤维布与混凝土变形协调，共同受力，以提高结构的承载力和延性。

1 碳纤维布受弯加固计算

1.1 计算截面假定

现场实际工程中经常接触梁、板类受弯构件加固，受弯加固构件以平截面假设(见图一)为基础建立计算公式, 核算正截面受弯承载力。

1.2 基本数据

梁设计弯矩值M=700KN.m;初始弯距M0k=200 KN.m。重要构件。梁截面：300×650 mm;混凝土标号：C30;抗压强度设计值fc0:14.3n/mm2。

梁钢筋级别：HRB335;抗拉fy0/抗压f'y0强度设计值：300 N/m m2;弹性模量Es:20000N/mm2;受拉钢筋：2排;受压钢筋：1排。

梁加固碳纤维布数据：选用高强Ⅰ级碳纤维布;弹性模量Ef=230000 N/m m2;设计强度ff=1600n/m m2;抗拉应变设计值εf=0.007。

1.3 计算过程

1)计算混凝土受压区高度χ。取计算系数α1=1;截面有效高度h0=590 m m;受压钢筋边沿距a'=35 m m。受拉钢筋面积As0=2900m m2;受压钢筋面积As0'=2560 m m2，代入公式1

求得混凝土受压区高度x=109.6mm。

2)考虑二次受力影响计算。混凝土有效受拉截面的纵向受拉钢筋配筋率ρte=As/Ate=2900/97500=0.03

式中Ate：有效受拉混凝土截面面积，由于是受弯构件取Ate=0.5bh

由ρte=0.03根据规范GB50367-2006查表得得滞后应变计算系数αf=1.3;将αf带入公式2计算纤维滞应变εf0

将纤维滞应变εf0代入公式3计算碳纤维布强度利用系数ψf

式中εcu———混凝土极限压应变，取εcu=0.0033。ψf=﹝(0.8×0.0033×650/109.6)-0.0033-0.00076﹞/0.007=1.66;按照规范要求，ψf﹥1时，取ψf=1

3)将ψf及α1、fc0、fy0、f'y0、As0、As0'、b、χ、ff代入公式4α1fc0bx=fy0As0+ψfffAfe-f'y0A's0(公式4)

得加固碳纤维布的有效截面面积Afe=230m m2

4)计算实际碳纤维布粘结宽度。预先估计纤维层数nf=5单层纤维厚度tf=0.167m m。厚度折减系数km=1.16-(nf×Ef×tf/308000)=1.16-(5×230000×0.167/308000)=0.536。碳纤维布粘贴面积Af=Afe/km=230/0.536=429 m m2，梁底面积为300×5×0.167=251m m2需要将部分布粘贴到梁两侧。

考虑改贴到梁两侧的碳纤维布受拉合力及其力臂改变的修正系数ηf，根据规范，由hf/h (hf为从受拉边缘算起的侧面粘结高度)查表得修正系数ηf=1.34

则梁侧粘结面积Af, t=ηf×Af, b=1.34×(429-251)=239mm2碳纤维布粘贴实际总面积=251+239=490 mm2，其总宽度=490/ (5×0.167) =587m m。

2 碳纤维布加固施工工艺要求

工艺流程：基底处理→涂底胶→找平→粘贴→保护

1)基底处理。表面要打磨平整并清理干净、保持干燥，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm。

2)刷底层胶。将底层胶的主剂与固化剂先后置于容器中，均匀搅拌。用毛刷将胶均匀涂抹于混凝土构件表面，等胶固化后，再进行下道工序。

3)用修补胶料找平。混凝土表面凹陷部位应用刮刀嵌刮修补胶料修补填平。修补胶料须固化后，再进行下道工序。

4)粘贴碳纤维布。将配制好的胶粘剂均匀涂抹于混凝土面上，再将碳纤维布贴上，采用滚筒沿纤维方向挤压气泡，使胶粘剂浸渍透碳纤维布。多层粘贴时，逐层重复上述步骤，在最后一层碳纤维布表面应均匀涂抹胶粘剂。

5)表面保护。加固后的碳纤维布表面应采取抹灰或喷防火涂料进行保护。

3 结语

碳纤维布加固技术是一种新型的加固技术，相比其他传统的加固技术具有作业方便、加固质量高等特点。相信该技术的广泛应用，能带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1]袁海军, 姜红.建筑结构鉴定与加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

[2]柳炳康, 吴胜兴, 周安.工程结构鉴定与加固改造[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

谈碳纤维布加固钢筋混凝土柱 第8篇

由于工程建筑结构大多采用钢筋混凝土柱作为其首要承重形式,对于其进行加固研究具有现实工程意义。例如,建筑结构物由于本身存在缺陷或者受到外部损伤导致支撑结构承载力降低,又或因使用需求的改变而增加支撑结构承载力,这类加固或补强,要求在提高原有结构竖向承载力基础上,对于其延性和增强结构抗震承载力的抗弯性能也要进一步提高。综合以上所述内容可以看出,研究碳纤维布加固钢筋混凝土柱的技术不仅具有很大的经济价值,同时还可以指导并规范实际工程。

1 碳纤维布加固钢筋混凝土柱的技术特点

1.1 加固技术的优点

首先,材料特性方面,碳纤维布厚度小、重量轻、柔韧性好、耐酸碱、耐高温、抗疲劳性及抗蠕变极高。可以满足抗弯、抗压和抗震的要求,同时可以抗拒加固柱体经常受到的各种酸、碱、盐腐蚀,碳纤维布在混凝土柱体表面形成第二道保护层,增强了混凝土的耐久性,对于增加柱体的自重和截面尺寸影响较小,满足加固物的外观使用要求。

其次,受力特点方面,碳纤维布抗拉强度高、易与混凝土表面良好粘结,经过横向环绕柱体,使混凝土受力状态由二向变为三向,成为约束混凝土,在承载能力和延性两个方面获得了较大提升。

最后,工程应用性上,具有原结构无损加固、施工简便以及施工质量容易保证的特性。不同于其他加固方法,碳纤维布加固全施工过程中,无大型机具和湿作业,不需要大量的固定保障措施,施工场地占用率小、工效高。加固质量上,即使加固构件表面不平整,由于碳纤维布材料的柔韧性,粘贴效率也可以得到保证,后期投入的维修费用较低,使用寿命较长。

1.2 加固技术的缺点

近年来,随着碳纤维布加固方法的科研深入以及大量的工程应用后,科研人员和工程技术人员也发现了一些不足。

1)材料的拉伸弹性模量与其强度相比过低。

2)破坏易发生于混凝土与CFRP之间的环氧树脂粘结层。

3)脆性破坏明显。相较于钢筋材料具有明显的屈服点,碳纤维布作为一种线弹性材料,破坏前没有明显征兆,属脆性破坏。

2 碳纤维布加固钢筋混凝土柱的抗震性研究

现行大多数研究方法,主要以模拟地震荷载作用下,通过分析一些重要的力学性能指标的变化规律来揭示碳纤维布加固钢筋混凝土柱的抗震性能机理,主要有强度、刚度和延性三个力学指标[3]。当前,通过国内外大量的静力和动力荷载作用下力学性能指标研究,表明碳纤维布加固法对于钢筋混凝土柱的抗震性能方面能进行有效提升,CFRP加固钢筋混凝土柱在动力反应性能、承载力以及延性和耗能力方面,具有良好的表现,均能进行有效的提高。

文献[5]通过对FRP约束的钢筋混凝土柱构件在循环侧压和轴压下的抗震性能模拟,8个试验试件中,1个试件进行连续作用轴力来模拟处于使用正常状态下的混凝土柱的补强,2个试件加载到钢筋屈服强度下来模拟破坏的混凝土柱的补强。通过研究CFRP加固柱中的应变发展和分布,分析CFRP对于混凝土柱的延性改善。

文献[6]选择试件加载截面为方形和圆形,试验类型取压弯、纯弯往复加载试验。试验表明,截面对于试验结果有较大影响,圆形截面的试验结果优于方形截面;粘贴加固量合适的话,可以改变柱体的破坏形式,变加固柱的剪切破坏为弯曲破坏。

文献[7]为了模拟出在实际状况下桥墩的构造,有必要做大尺寸圆形截面的往复荷载试验,搭接形式被运用到了试件制作时底部塑性铰区的钢筋上。从试验结果来看,混凝土柱均在FRP加固后的往复荷载试验上呈现良好抗震性能。这是因为基于FRP的约束,钢筋的搭接接头受到了保护,混凝土柱的抵抗剪切能力提高、延性增大,破坏形式从之前的剪切变化为现在的弯曲破坏。

文献[8]~[13]考虑轴压比、碳纤维加固量和剪跨比3个因素对CFRP加固柱的后期影响。结果表明:

1)强剪弱弯系数和总配箍值两者与位移延性系数呈正相关性,随前者增大而增大。其中,强剪弱弯系数根据结构的抗震需求可以参照混凝土规范进行取值,也可以直接取值于混凝土规范,鉴于碳纤维破坏时的脆性特性,可适当提高其数值,但切忌不可取值过大。

2)防止混凝土柱出现裂缝和限制斜裂缝的发展可通过碳纤维布进行加固,混凝土柱的受剪承载力得到明显的提高,从而使强剪弱弯的抗震需求得以实现。

3)碳纤维加固量可影响混凝土柱的截面破坏形态,当增大加固布用量时,斜截面剪切破坏可转化为正截面的压弯破坏并提高柱体的延性。

文献[14][15]认为,含FRP率、钢筋屈服强度、纵向配筋率、混凝土抗压强度、轴压比是影响FRP约束混凝土柱P—Δ和M—φ滞回性能的重要参数;P—Δ滞回曲线上,相比于钢筋混凝土试件出现的严重捏缩现象,FRP约束混凝土柱在轴压比增大的情况下,P—Δ滞回曲线表现良好,且柱体较之延性较好;刚度变化上,相对于钢筋混凝土构件,FRP约束混凝土构件在往复荷载作用以及轴压比增大的情况下,刚度退化略慢。

截至目前,由于在加固机理上存在着认识不足,抗震性方面的理论系统不完善,如二次受力荷载下,对于粘贴碳纤维布加固贡献值,不同的学者都试图从力学的角度进行分析,但并未形成共识,其计算值只能通过试验角度来进行解释。不同于大量的试验研究,抗震性方面的理论研究很少,大多数学者主要是通过试验以及有限元模拟来进行研究,利用试验得到的P—Δ滞回曲线,再借助于钢筋混凝土的基本力学原理,提出符合试验结果的位移延性系数和剪切强度计算公式,这就相对造成了加固抗震性理论系统性不足。

3 结语

“十三五”期间大量的基建修复工程,为碳纤维布加固技术提供了更加广阔的应用前景。相信随着相关科研工作的不断展开以及工程实践经验的不断积累,前述遇到的加固工程缺点以及抗震性理论系统不完善的情况都会得到改善,这项加固技术将会更加成熟,更加完善。

摘要：介绍了碳纤维布加固钢筋混凝土柱的优缺点,主要从强度、刚度和延性三个角度,分析了碳纤维布加固钢筋混凝土柱的抗震性能,对提高碳纤维布加固技术的水平有一定的意义。

碳纤维布加固桥梁施工工艺的探索 第9篇

伴随社会经济发展与建筑工程规模的扩大, 建筑工程对工程材料的技术需求也发生着日新月异的改变。每当发现新的工程材料或其材料得到进步优化, 都能有效推动建筑工程施工技艺与质量的再度提高。其中, 碳纤维材料的产生与应用为加强建筑工程结构、提升其承载性能提供了新的技术手段, 其材料也因自身质轻、耐腐、拉伸强度大与施工工艺简便等特性, 被广泛应用于桥梁建设工程的加固作业中, 特别是在高度受限的桥梁施工中, 更成为首选的作业工艺, 以达到补强、加固建筑物的目的。因此, 本文以碳纤维布为研究出发点, 就其材料特性与作用原理予以阐述分析, 并以具体的桥梁建设工程为例, 详细探讨碳纤维布在其施工中的技术工艺流程与实施要点。

1 碳纤维布的构成、作用与特性分析

1.1 碳纤维布的构成与作用原理

碳纤维布的碳纤维复合材料主要由纤维与基体构成, 碳纤维复合材料在力学特性上呈现完全的应力变量线弹性, 不存在屈服点或是塑性区, 因此, 其材料具备高拉伸强度、轻质、耐疲劳与腐蚀等诸多力学特性, 加上其工程施工简便的优势, 是桥梁工程加固作业的首选施工材料。桥梁补强所用的碳纤维布通常就是由碳纤维长丝经编织成的柔软建材。其碳纤维布的拉伸强度通常为3 550 MPa, 而弹性模量则是2.35×105MPa, 依照碳纤维布的材质与质量不同, 其厚度一般为0.11~0.43 mm, 而布幅宽度则为20~100cm, 卷材长度为50~100 m, 其外观如图1所示。

除碳纤维布本身外, 粘结材料也是碳纤维布应用于桥梁加固施工中必不可少的关键材料。由于碳纤维材料在编织成碳纤维布后, 其材料中各碳纤维丝无法完全统一工作, 在承载较低的应力负荷时, 会出现部分应力较高的碳纤维丝率先达到拉伸强度并失去拉伸作用, 然后由局部扩散至整个碳纤维布整体, 最终导致各碳纤维丝发生断裂与损坏现象, 严重影响碳纤维布的功用发挥与桥梁工程质量安全。因此, 需要采用粘结材料提升碳纤维丝的一致性, 进而强化碳纤维布的整体抗拉伸强度与结构稳定。所以, 粘接材料是碳纤维布在加固桥梁施工中不可或缺的作业材料, 是完成其补强工序的关键建材[2]。粘接材料的类型主要有三种:底层涂料、浸渍树脂与整平材料。

1.2 碳纤维布的加固特性与优势

1) 不增加加固负载与尺寸。因碳纤维布的自重仅为200~300 g/m3, 而其施工厚度通常设计为0.11~0.3 mm, 再加之树脂等粘接材料的质量也很轻, 使整个加固施工对桥梁结构重量影响极小, 几乎可忽略不计, 从而减轻桥梁工程因补强作业带来的横载压力。因碳纤维布可多层、多次粘结的特性, 在加固工中可对碳纤维布做同一位置的反复、重叠粘结, 以充分达到桥梁结构补强的需要, 且不会因桥梁加固施工带来更多的断面尺寸, 使得碳纤维布更适宜于在桥梁加固工程中的应用[4]。

2) 适宜于各种形状的桥梁结构。在桥梁工程各类斜、弯与异型结构的加固施工中, 传统的补强手段存在作业难度较大且成型缓慢的缺陷, 而碳纤维布因其自身随形性强的优势, 能适应各类形状的桥梁构件并做快速施工, 进而极大降低了加固桥梁的作业难度, 并有效提升施工效率与进度, 推动桥梁施工工期与建筑企业经济成本的优化改进。

2 桥梁建设工程示例介绍与加固原材料选择

2.1 工程示例简介

某西北铁路增建的第二线工程, 其铁路全长110 km, 规划线路中涉及多处涵洞、桥梁的改建补强工程, 其中有处2孔19 m钢筋混凝土框架桥, 与附近高速公路跨交, 交角为56°, 同时又与单线铁路斜交28°。预计在该桥右侧重新修建一座桥梁横跨高速公路, 因施工工期与成本因素的需要, 经过实地勘探与测算后, 预计须对桥梁框架做补强施工才能达到其双线通车的需求。本工程中采用碳纤维布与环氧树脂粘接剂作为加固材料进行施工, 以此提升桥梁钢筋混凝土的承载能力, 并增强桥梁结构的拉伸强度, 以此全面优化桥梁构件的强度、刚度与抗裂性等性能, 进而保障桥梁工程稳固程度与质量安全, 以满足线路通车的要求。

2.2 加固原材料的选择

加固原材料的选择是碳纤维布加固桥梁施工中的首要技术工艺, 对其材料的合理准确选用将直接决定桥梁工程补强的效果与质量。因碳纤维布优异的力学特性与其材质、编制加工工艺密切相关, 因此, 在选用上应依照以下两方面因素考量。

1) 碳纤维材料的匀质性。只有在碳纤维束保持整体的排列与工作一致的情形下, 才能使编织成片的碳纤维布在受力上呈现整体均匀的特性, 避免因受力不均造成的碳纤维丝断裂问题发生。因此, 在原材料的选用上应首先避免使用匀质性较差的材质, 防止因桥梁构件在受力作用下, 因碳纤维片各部受力不均, 使其加固补强效果难以得到发挥与应用的问题出现。

2) 碳纤维片树脂含量。本工程桥梁加固作业中所使用的碳纤维布均含有预浸树脂, 其树脂作用在于将碳纤维做相互约束与粘结效用, 构成一个完整的受力整体, 进而提升碳纤维布的实际加固效力。但若预浸树脂含量过高, 不但不能提升碳纤维布的补强能力, 还会因预浸树脂的过高含量影响树脂在粘结进程中的渗透效果, 进而影响混凝土结构的加固质量, 危及桥梁工程安全。

依照上述选材因素的影响, 并结合本桥梁工程的实际条件与要求, 经多方对比试验, 最终选用EPOUDCS200碳纤维布与XH180A/B配套粘接胶作为加固施工的原材料。两类材料的施工进程较为方便, 且无需配料能直接做涂刷作业, 适宜于本工程的补强施工操作, 两类材料的力学特性如表1~2所示。

3 碳纤维布加固桥梁的具体施工工艺探索

本桥梁加固工程的具体施工工艺流程为:桥面防水层拆除→桥面混凝土层打粗与打麻处理→混凝土断面修补处理→使用XH180B树脂底胶做涂刷作业→使用XH180B找平胶做涂刷作业→使用XH180A粘结胶粘贴EPOUDCS200碳纤维布→制成桥梁钢筋混凝土加固保护层→对施工质量予以检验审查。

3.1 桥梁基底、基面处理

在对桥梁结构做碳纤维布补强作业前, 应先对其混凝土结构表面做相应的修补处理, 如将其表层出现剥落、蜂窝等问题的部位进行清除修补, 对劣化面积较广的部位, 应在清除之后使用XH180触变形树脂胶做修复处理;同时对混凝土表面的油污等杂质处理, 应使用混凝土角磨机等器械, 将整个结构基面做打平处理, 特别要将混凝土表层的突起部位打磨平整, 并对转角粘结处做倒角工作, 以保持其圆弧状形态。对基底、基面的处理还包含相应的清洗作业, 应用钢丝刷将混凝土表层松散的浮渣予以剔除, 之后用压缩空气除去表面粉尘, 再使用丙酮、无水酒精或清水做表层的冲洗擦拭工作, 待其完全干燥后可进行下一阶段的施工工序[3]。

3.2 涂刷底胶

对桥梁构件的底胶涂刷作业, 一般采用滚桶刷或毛刷等工具将底胶均匀地涂抹在混凝土结构表层各处, 通过底胶浸入混凝土表层, 使其表层强度得到加强, 并优化混凝土表面与树脂胶的粘结效果, 为后续施工中碳纤维布与混凝土之间的有效粘结打好基础。同时, 在施工中其涂抹厚度不能超出0.4 m以上, 并且整个涂刷过程中不得出现漏刷、流淌等施工问题, 以避免影响涂胶涂抹质量与后续施工的效果。底胶的配置调用量应在涂抹作业中一次性用完, 超出应用期限的底胶不能再使用于桥梁工程施工中, 以彻底保证底胶的粘结效果。底胶的固化时间依施工现场的气温而定, 完全固化的表现一般以手指触碰感觉干燥为宜, 其固化时间通常>2 h。只有在底胶完全固化干燥之后, 才能进行下一阶段的加固工序[1]。

3.3 涂刷找平胶

综上所述, 只有碳纤维布与混凝土表层完全、紧密粘结, 才能为桥梁构件表面提供优异的加固补强效果, 在混凝土表层存在突起物、错位等问题时, 都会影响二者间的粘结紧密度, 并可能损坏碳纤维布, 使得粘结效果与混凝土拉伸强度等性能受到不利影响。而且其突出、错位的问题也较难应用基底、基面处理作业进行一次性彻底清除, 因而需要在涂抹的底胶固化干燥后再加用找平胶做找平修补工作, 并且, 找平胶涂抹后, 也需要等待其完全干燥固化后才能进行下一阶段的施工工序。施工中因找平胶不随时间增长产生变形问题的特点, 能有效避免因长时间涂抹作业带来的滴挂现象, 操作方式较为简便, 适宜本工程的加固作业。

4 结束语

综上所述, 伴随已有建筑工程的建成时间的推移, 混凝土桥梁结构加固需求愈发增多, 成为施工单位需要高度关注与重视的作业工程。其中, 碳纤维布在桥梁构件补强施工中的修补加固效果较好, 且操作简便易于施工, 适合在各类加固桥梁工程中做应用与推广, 以促进钢筋混凝土桥梁结构的巩固优化, 保证其质量安全与通行效率。

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参考文献

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