структурное усиление из углеродного волокна
Бетон является наиболее широко используемым строительным материалом в мире из-за его высокой экономической эффективности, богатого сырья, простоты изготовления и превосходных физико-механических свойств.
Однако бетон также имеет ограничения, которые могут повлиять на его долговечность и срок службы. В основном из-за низкой прочности на изгиб и растяжение, а также хрупкости конструкция может неожиданно выйти из строя в условиях растяжения и сдвига.
Поэтому конструкционный бетон обычно нуждается в армировании для улучшения структурной целостности зданий. Хотя стальная фибра является основным элементом армирования, используемым во всем мире, с ее использованием также существуют некоторые проблемы, в основном с точки зрения ее долгосрочных характеристик и устойчивости.
Зачем использовать углеродное волокно?
В последние годы применение углеродного волокна в строительной отрасли становится все более распространенным, в основном оно используется для изготовления навесных стен, перегородок и каркасов стен. Бетон, армированный углеродным волокном (CFRC), впервые был использован в качестве потенциального строительного материала в 1970-х годах, и было доказано, что он обладает некоторыми подходящими свойствами.
Ранние исследования CFRC, изготовленных из волокон ПАН, значительно улучшили ударную вязкость, прочность на разрыв и модуль упругости бетона. В 1980 отчете об исследовании использования асфальтового углеродного волокна в Японии говорилось, что значительное улучшение было достигнуто при использовании всего 0,2% по объему углеродного волокна.
Дальнейшие исследования подтвердили, что даже добавление очень небольшого количества углеродного волокна может значительно улучшить механические свойства бетона, причем углеродное волокно работает лучше, чем стальное или стекловолокно. Это связано с его превосходной долговечностью, термостойкостью, атмосферостойкостью и возможностью обработки в суровых условиях.
Однако одним недостатком углеродного волокна является его стоимость. До сих пор это препятствовало его широкомасштабному применению в конструктивных элементах, но исследователи полагают, что первоначальная стоимость углеродного волокна того стоит по сравнению со стоимостью модернизации поврежденных конструкций традиционным сталефибробетоном.
Углеродные волокна содержат более 92% углерода, расположенного в кристаллической структуре параллельно длинной оси волокна. В зависимости от производственного процесса структура может быть аморфной, частично кристаллической или полностью кристаллической и может существовать в виде коротких или длинных волокон.
Углеродное волокно классифицируется как высокопроизводительный материал благодаря своим фундаментальным характеристикам. Эти характеристики включают низкий удельный вес, способность выдерживать нагрузки в условиях динамических и квазистатических нагрузок, высокую теплопроводность, отличное сопротивление ползучести, высокий модуль упругости, некоррозионную активность и химическую стабильность.
Кроме того, углеродное волокно обладает отличными эстетическими свойствами и привлекательно для проектов, требующих высококачественной готовой продукции.Однако углеродное волокно также имеет некоторые ограничения, которые могут препятствовать его использованию.
Волокна склонны к окислению при нагревании или щелочных условиях. Кроме того, волокна также имеют такие недостатки, как осевая и поперечная анизотропия и низкая деформация разрушения. Основным препятствием для использования CFRC является плохая пластичность углеродного волокна, которая ниже, чем у таких альтернатив, как стекло, кевлар и SiO2.
TDS структурной арматуры из углеродного волокна (12К и 24К)
Конкретные методы армирования
В настоящее время существует множество широко используемых методов армирования, таких как метод увеличения поперечного сечения, метод обертывания стальной арматуры, метод склеивания стальной арматуры, метод армирования углеродным волокном и т. д. Технология армирования и ремонта конструкций из углеродного волокна является еще одним новым типом структурного армирования. Технология после увеличения сечения бетона и скрепления стали.
Область применения
Метод армирования углеродным волокном может быть использован для армирования бетонных конструкций на изгиб и сдвиг, а также широко применяется для сейсмостойкого, трещиностойкого и антикоррозионного армирования различных промышленных и гражданских зданий и сооружений. Армирование балок, колонн и панелей в бетонных конструкциях, мостах и зданиях. Армирование тоннелей, портовых сооружений, дымоходов, складов и заводов. Защита и усиление бетона, мостов и речных сооружений, поврежденных солью.
Принцип процесса
Предварительная пропитка углеродных волокон с высокой прочностью на разрыв в композиционные армирующие материалы (однонаправленные непрерывные волокна) с использованием эпоксидной смолы; Используйте клей на основе эпоксидной смолы, чтобы приклеить его вдоль направления растяжения или перпендикулярно направлению трещины к армируемой конструкции, образуя новый композит, так что армированный клейкий материал и исходный армированный бетон подвергаются совместному напряжению для увеличения трещиностойкости или сопротивления сдвигу. конструкции, а также улучшить прочность, жесткость, трещиностойкость и удлинение конструкции.
технологический процесс
Подготовка конструкции → Обработка поверхности бетона → Нанести грунтовку → Отремонтировать поврежденную поверхность деталей → Заклеить углеродным волокном → Отверждение поверхности → Подготовка выравнивающего материала → Подготовка нижнего слоя или смолы → Подготовка пропиточной смолы
Операционные точки
1, обработка поверхности бетона
1. Очистите поврежденные и сломанные детали на поверхности бетонных деталей.
2. Отремонтируйте и восстановите поврежденные части компонентов, которые были выточены, очищены и обнажены.
3. Ремонт трещин: Для трещин шириной менее 0,2 мм нанесите эпоксидную смолу для покрытия поверхности и герметизации; Трещины размером более 0,2 мм следует заполнить эпоксидной смолой.
4. Полировка: отполируйте выступающие части поверхности детали (например, стыки бетонных компонентов и стыки опалубки) до плоской поверхности и сделайте поверхность отремонтированной детали как можно более гладкой.
5. Очистите и отполируйте поверхность компонентов и дайте им полностью высохнуть.
2. Нанесите грунтовку на дефектный участок.
Приготовленный базовый клей (связующее) равномерно нанести на поверхность дефектного участка бетона.
3. Ремонт дефектов поверхности компонентов.
Использование эпоксидной шпаклевки для ремонта поврежденных поверхностей деталей является ответственным этапом, имеющим следующие ключевые моменты:
1. Точно взвесьте основной агент шпаклевки, ускоритель отверждения и отвердитель в указанном соотношении, поместите их в емкость и равномерно перемешайте миксером.
2. Заполните вогнутые части на поверхности детали эпоксидной замазкой и отремонтируйте их до гладкой поверхности. При использовании эпоксидной шпаклевки при неполном ремонте строительство следует вести в условиях, когда температура выше -5 градуса и относительная влажность воздуха менее 85%. После нанесения шпаклевки все еще имеющиеся на поверхности неровности и шероховатости следует загладить наждачной бумагой.
4. Нанесите грунтовку
Приготовленный клей (связующее) равномерно нанести на склеиваемую поверхность бетона с помощью валика.
5, вставить углеродное волокно
Перед наклеиванием углеволоконных материалов необходимо сначала убедиться, что поверхность наклеивания сухая. Если температура превышает -10 градусов и относительная влажность превышает 85 %, строительство не должно осуществляться без принятия эффективных мер. Для предотвращения повреждения углеволокна при транспортировке, хранении, резке и склеивании углеволоконных материалов. Отрежьте материал из углеродного волокна с помощью стальной линейки и ножа для обоев в соответствии с указанным размером, при этом длина каждой секции обычно не должна превышать 6 м. Чтобы предотвратить повреждение материалов во время хранения, количество материалов для резки должно быть основано на ежедневном использовании. Продольные стыки карбона должны перекрываться более чем на 20 см. Эту область следует покрыть большим количеством смолы, а углеродное волокно не нужно перекрывать по горизонтали.
Основные моменты процесса его строительства заключаются в следующем:
1. Основной агент, ускоритель отверждения и отвердитель для склеивания смолы следует точно взвесить в соответствии с предписанным соотношением, загрузить в контейнер и равномерно перемешать миксером. Первоначальное количество смеси должно быть израсходовано в течение отведенного для использования времени.
2. При наклеивании старайтесь, чтобы между углеродным волокном и смолой не было воздуха. С помощью валика (специального инструмента) несколько раз прокатайте материал из углеродного волокна вдоль направления волокна, позволяя смоле проникнуть в углеродное волокно.
6, Техническое обслуживание
После приклеивания материала из углеродного волокна его необходимо отверждать естественным путем в течение 1-2 часов, чтобы добиться первоначального отверждения, и следует убедиться в отсутствии внешних помех или столкновений в течение периода отверждения.
7, Живопись
Если для армированных компонентов требуется противопожарная защита, после затвердевания смолы можно нанести огнестойкое покрытие. Окрашивание должно проводиться после первоначального отверждения смолы и должно соответствовать соответствующим стандартам и строительным нормам используемого покрытия.
Требование к качеству
1. Все поступающие материалы, в том числе углеволокнистые и связующие материалы, должны соответствовать стандартам качества и иметь заводские сертификаты на продукцию, соответствующие требованиям проектирования инженерной арматуры.
2. Материалы из углеродного волокна не должны сжиматься во время транспортировки и хранения, чтобы предотвратить повреждение углеродных волокон, а также не должны подвергаться прямому воздействию солнечного света и дождя. Клеевые материалы следует хранить в прохладном и герметично закрытом месте.
3. Качество строительства каждого процесса должно контролироваться техническим персоналом. После завершения каждого процесса он должен быть представлен технику для проверки и утверждения, прежде чем переходить к следующему процессу.
4. Нанесите краску нижнего слоя.
Покрытие должно быть нанесено равномерно и не промахиваться. Категорически запрещается применять при неподходящих температурных условиях. Покрытие, разведенное растворителями, должно быть израсходовано в течение указанного времени.
Когда температура ниже 7 градусов, относительная влажность менее 85%, влажность поверхности бетона ниже 8% и нет явления конденсации, необходимо использовать модифицированную эпоксидную смолу.
5. Ремонт повреждений поверхности компонентов.
Небольшие отверстия и внутренние углы на поверхности конструкции необходимо заделать и выровнять эпоксидной шпаклевкой. Любые неровности и шероховатости, оставшиеся на поверхности после нанесения шпаклевки, следует загладить наждачной бумагой.
6. Вставить карбон
① При склеивании материалов из углеродного волокна необходимо соблюдать следующие условия:
а. Материалы из углеродного волокна следует резать в соответствии с правилами.
б. Температура, влажность и содержание влаги на поверхности компонентов соответствуют требованиям.
c. Нижнее покрытие и шпаклевка высохли на ощупь (поверхность смолы затвердела и затвердела).
d. Тип связующей смолы должен соответствовать температуре во время строительства. Основной агент, отвердитель и ускоритель отверждения следует точно взвесить в указанном соотношении, загрузить в емкость и равномерно перемешать миксером. Количество каждого смешивания должно быть израсходовано в течение указанного времени.
② Стандарты контроля качества склеивания углеродного волокна.
а. Нижнее и верхнее покрытие хорошо погружены в жгуты углеродного волокна.
б. Углеродное волокно прочно скреплено.
c. Для полых барабанов диаметром от 10 до 30 мм допускается считать менее 10 на квадратный метр; Если их больше 10 на квадратный метр, то он считается неквалифицированным и подлежит ремонту. Для полых барабанов диаметром более 30 мм любое происшествие считается неквалифицированным и требует ремонта.
d. Длина перекрытия вдоль направления волокна не должна быть менее 20 см, а перекрывающиеся части каждого слоя не должны располагаться на одной прямой линии. Слои должны располагаться в шахматном порядке минимум на 50 см.
e. Характеристики материала из углеродного волокна, включая положение наклеивания, длину, ширину, направление волокон и количество слоев, соответствуют правилам.
Для получения дополнительной информации о решениях по армированию нажмите кнопку .
горячая этикетка : Структурная арматура из углеродного волокна, Китайские производители структурной арматуры из углеродного волокна, поставщики, завод, ткань из углеродного волокна для велосипедных рулей, ткань из белого углеродного волокна, коммерческая ткань из углеродного волокна, заказывать ткань углеродного волокна, ткань углеродного волокна средней толщины, ткань из углеродного волокна премиум -класса