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(Carbon)又稱碳素纖維布,碳纖布,碳布,碳纖維織物,碳纖維帶,碳纖維片材(預(yù)浸布)等,

一 按碳纖維原絲不同主要可以分為:

1,PAN基(市場上90%以上為該種)

2,黏膠基;

3,瀝青基；

二 按碳纖維規(guī)格不同主要可以分為:

1,1K;

2,3K,

3,6K;

4,12K;

5,24K及以上大絲束

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三 按碳纖維炭化不同主要可以分為:

1,石墨化,可以耐2000—3000度高溫;

2,,可以耐1000度左右高溫,

3,預(yù)氧化,可以耐200—300度高溫；

四 按織造方式的不同主要可以分為

:1,機(jī)織,主要有:平紋布,斜紋布,緞紋布,單向布等;2,針織,主要有:經(jīng)編布,緯編布,圓機(jī)布(套管),橫機(jī)布(羅紋布)等;

3,編織,主要有:套管,盤根,編織帶,二維布,三維布,立體編織布等

4,碳纖維預(yù)浸布,主要有:干法預(yù)浸布;濕法預(yù)浸布;單向預(yù)浸布;預(yù)浸帶;無托布;有托布等;

5,碳纖維無紡布,非織造布,即碳纖維氈,碳?xì)?包括短切氈,連續(xù)氈,表面氈,針刺氈,縫合氈等。 　　利用精煉油中的單體,在高溫下把高強(qiáng)度聚丙烯腈纖維予以碳化后所生成的高純度碳結(jié)晶纖維就是碳纖維,由于組成碳纖維的碳原子結(jié)晶體特性,它具有非常高的強(qiáng)度。但是,碳纖維通常不被單純使用,它與環(huán)氧樹脂等材料形成碳纖維復(fù)合材。

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3．1 一般規(guī)定
．1．1采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)時,應(yīng)通過配套粘結(jié)材料將碳纖維片材粘貼于構(gòu)件表面,使碳纖維片材承受拉力,并與混凝土變形協(xié)調(diào),共同受力。
3．1．2碳纖維片材可采用下列方式對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固：
1）． 在梁,板構(gòu)件的受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進(jìn)行受彎加固,纖維方向與加固處的受拉方向*。
2）． 采用封閉式粘貼,u 形粘貼或側(cè)面粘貼對梁,柱構(gòu)件進(jìn)行受剪加固,纖維方向宜與受拉方向*。
3）． 采用封閉式粘貼對柱進(jìn)行杭震加固,纖細(xì)方向與柱軸向垂直。
4）． 當(dāng)有可靠依據(jù)時,碳纖維片材也可 用于其它形式和其它受力狀況的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固。
3．1．3采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)時,應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算。鋼筋和混凝土材料宜根據(jù)檢測得到的實(shí)際強(qiáng)度,按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定其相應(yīng)的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)。碳纖維片材應(yīng)根據(jù)構(gòu)件達(dá)到極度限狀態(tài)時的應(yīng)變,按線彈性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系確定其相應(yīng)的應(yīng)力。
3．1．4碳纖維片材應(yīng)取生產(chǎn)廠提供的不小于95%保證率的極限抗拉強(qiáng)度作為搞拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcfk。碳纖維片材的極度限拉應(yīng)變εcfu應(yīng)取其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcfk除以彈性模量Ecf.
3．1．5當(dāng)采用粘貼碳纖維片材對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行加固時,應(yīng)考慮加固后對結(jié)構(gòu)中其它構(gòu)件或構(gòu)件的其它性能可能產(chǎn)生的影響。
3．1．6采用粘貼碳纖維片材進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時,宜卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。如不能在*卸載條件下進(jìn)行加固,應(yīng)考慮二次受力的影響。
3．1．7在受彎加固和受剪加固時,被加固混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的實(shí)際混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15。采用封閉粘貼碳纖維片材加固混凝土柱時,混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C10。

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3.2 一般構(gòu)造要求
3.2.1當(dāng)沿其纖維方向需繞構(gòu)件轉(zhuǎn)角粘貼時,構(gòu)件轉(zhuǎn)角處外表面的曲率半徑不應(yīng)小于20mm。
3.2.2沿纖維受力方向的搭接長度不應(yīng)小于100mm。當(dāng)采用多條或多層加固時,各條或各層的搭接位置宜相互錯開。
3.2.3為保證碳纖維片材可靠地與混凝土共同工作,必要時應(yīng)采取附加錨固措施。
3.3 受彎加固
其詳細(xì)計(jì)算請參見《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 CECS146：2003；
3.3.1 計(jì)算正截面受彎承載力時,尚應(yīng)滿足下列要求：
1）. 受壓區(qū)高度x不宜大于0。8ξbh0,其中界限相對受壓區(qū)高度ξb按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定確定；
2）. 加固后的受彎承載力的提高幅度不宜超過40%；
3）. 加固后在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下受拉鋼筋的拉應(yīng)力不宜超過鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
當(dāng)有工程經(jīng)驗(yàn)和依據(jù)時,上述規(guī)定可適當(dāng)放寬。
3.3.2當(dāng)碳纖維征材粘貼于梁側(cè)面的受拉區(qū)進(jìn)行受彎加固時,粘貼區(qū)域宜在距受拉區(qū)邊緣1/4梁高范圍內(nèi)。在進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算時,應(yīng)將規(guī)范公式中的h改用碳纖維片材的截面面積乘以折減系數(shù)（1-0.5hcf/h）,其中hcf為側(cè)面碳纖維片材的粘貼高度。
3.3.3對受彎加固的構(gòu)件尚應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的受剪承載力,避免受剪破壞先于受彎破壞發(fā)生。
3.3.4對梁,板正彎矩區(qū)進(jìn)行受彎加固時,碳纖維片材宜延伸至支座邊緣。在集中荷載的作用點(diǎn)兩側(cè)宜設(shè)置構(gòu)造的碳纖維片材U型箍或橫向壓條。

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碳纖維片材的切斷位置距其充分利用截面的距離不應(yīng)小于按下式計(jì)算得出的粘貼延伸長度ld ,并應(yīng)延伸至不需要碳纖維片材的截面之個不小于200mm。
3.3.5 當(dāng)碳纖維片材延伸至支座邊緣仍不滿足規(guī)程規(guī)定時,應(yīng)采取下列錨固措施。
1）． 對于梁,在碳纖維片材延伸長度范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置碳纖維片材U型箍錨固。U型箍宜在延伸長度范圍內(nèi)均勻布置,且在延伸長度端部必須設(shè)置一道。U型箍的粘貼高度宜伸至板底面。每道U型箍的寬度不宜小于受彎加固寬度的1/2,U型箍的厚度不宜小于受彎加固厚度的1/2。
2）． 對于板,在碳纖維片材延伸長度范圍內(nèi)應(yīng)通長設(shè)置垂直于受力碳纖維方向的壓條（圖3.3.9b）。壓條宜在延伸錨固長度范圍內(nèi)均勻布置。且在延伸長度端部必須設(shè)置一道。每道壓條的寬度不宜小于受彎加固寬度的1/2,壓條的厚度不宜小于受彎加固厚度的1/2。
3）． 當(dāng)?shù)难由扉L度小于按公式（3.3.8）計(jì)算所得長度的1/2時,應(yīng)采取可靠的附加機(jī)械錨固措施。
4）． 當(dāng)采用碳纖維板時,應(yīng)在其延長度端部采取可靠的機(jī)械錨固措施。
3.3.6對梁,板負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行受彎矩加固時,碳纖維片材的截?cái)辔恢镁嘀ё吘壍难由扉L度應(yīng)根據(jù)負(fù)彎矩分布按本規(guī)程第3.3.7條的原則確定,且對板不小于1/4跨度,對梁不小于1/3跨度。

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　　*要質(zhì)量過關(guān),有好多廠家用玄武巖纖維,芳綸纖維染上黑色來冒充,會造成工程質(zhì)量的不合格,所以要首先學(xué)會辨認(rèn)碳纖維,簡單的說好的碳纖維絲束比較黑亮,用火燒一下,不會卷曲,會象細(xì)鐵絲一樣發(fā)紅,用手摸平滑,柔光,絲束均勻,導(dǎo)電性能好。
　　第二,就是碳纖維的粘貼質(zhì)量,現(xiàn)在有《碳纖維施工驗(yàn)收規(guī)范》做工程的和甲方可以向施工方借閱。保證粘貼質(zhì)量的合格。
　　第三,碳纖維是抗拉的,它的抗拉強(qiáng)度很大,抗折,抗彎效果差,就像上面說的一彎既折。
第四,碳纖維粘貼后應(yīng)該用防腐砂漿進(jìn)行隱蔽,長時間晾曬會影響的使用壽命。

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1,碳纖維加固原理及簡介

加固法是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),它是利用樹脂類膠結(jié)材料將粘貼于混凝土表面,并與結(jié)構(gòu)形成整體受力體系,增強(qiáng)被加固結(jié)構(gòu)的抗彎或抗剪能力,從而達(dá)到對結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。加固補(bǔ)強(qiáng)法,始于二十世紀(jì)八十年代美,日等國家,目前是土木工程領(lǐng)域開發(fā)研究的一個熱點(diǎn)。我國是在1997年才正式開始對碳纖維類加固技術(shù)進(jìn)行研究的,并在1998年開始了實(shí)際的工程應(yīng)用。
2,碳纖維加固特點(diǎn)
強(qiáng)度高
與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比,加固法具有很明顯的*性：碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能,其抗拉強(qiáng)度高于普通鋼材的10倍,極適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)；其輕質(zhì)柔軟,適用面廣,施工便捷,尤其是可在不中斷交通時進(jìn)行加固施工；加固厚度小,可不增加原結(jié)構(gòu)的恒載,特別適用于建筑高度受限制情況下加固補(bǔ)強(qiáng)；同時還具有良好的耐久性及耐腐蝕性等。
不增加恒載及斷面尺寸
的自重僅為200～300克／平方米,設(shè)計(jì)厚度為0.111—0.167mm,加上環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)材料的自重也很輕,對整個結(jié)構(gòu)重量及橋下凈空的影響微乎甚微,可忽略不計(jì)。同時,可以多層粘貼。根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)的要求,可以在一個部位重疊粘貼,充分滿足補(bǔ)強(qiáng)的要求。這一優(yōu)點(diǎn)更是傳統(tǒng)補(bǔ)強(qiáng)方式所*的。
施工簡便
柔軟,對被補(bǔ)強(qiáng)物沒有形狀要求,無需預(yù)制材料,大型施工機(jī)械和現(xiàn)場固定設(shè)施,工期短。
采用加固補(bǔ)強(qiáng),對原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生新的損傷 加固補(bǔ)強(qiáng)系采用碳纖維膠粘結(jié)材料進(jìn)行粘貼,不需要設(shè)置錨固及開鑿混凝土等,因而不會對已經(jīng)損傷的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的破壞,更可避免鉆孔時與結(jié)構(gòu)內(nèi)原有鋼筋和預(yù)應(yīng)力素發(fā)生沖突而引起新的問題。
能有效地封閉混凝土的裂縫
(片)粘貼在混凝土的表面,不僅封閉了混凝土的裂縫,其高強(qiáng)高模量的特性還約束了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的生成與擴(kuò)展,改變了裂縫的形態(tài),使寬而深的裂縫變成分散的細(xì)微裂縫,從而提高了混凝土構(gòu)件的整體剛度。
具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性
是一種復(fù)合材料,幾乎無腐蝕性和磁性以及具有較好的耐熱性,不僅能經(jīng)得起水泥堿性的侵蝕,而且當(dāng)應(yīng)用于經(jīng)常受鹽害侵蝕等腐蝕性環(huán)境時,其壽命也較長（200年）。因而加固法,在不利環(huán)境下較其它方法更顯出其優(yōu)異性。
不影響結(jié)構(gòu)的外觀
的厚度很薄,粘貼固化后其表面還可以涂刷一層與原有結(jié)構(gòu)外觀顏色*的涂料,而不影響結(jié)構(gòu)的外觀。

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