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影响碳纤维布与界面粘结性因素多且复杂

文章作者:碳纤维布销售官网 文章来源://www.gupaitj.com/ 发布日期:2022-08-30 10:41 关注度:

  外贴碳纤维布加固技术是利用胶粘剂(常用环氧树脂)将碳纤维布在现场浸渍并粘贴至被加固结构表面,以提高结构承载力的一种加固技术。由于碳纤维具有轻质、高强、耐腐蚀等优势,施工流程简单,逐渐成为主流加固技术之一。影响碳纤维布与界面粘结性因素多且复杂。

  ①配套胶粘剂的性能。

  即使碳纤维和胶粘剂两种材料均满足设计要求,碳纤维布加固系统的强度也未必能达到设计强度,因此GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》8.1.4规定,纤维复合材的安全性鉴定必须与所选用配套结构胶同时进行。配套胶粘剂与碳纤维布的匹配性直接影响碳纤维布加固系统性能。

  此外,配套胶粘剂(浸渍胶)混合后黏度也是一个关键指标,若浸渍胶黏度过小,可能从碳纤维布中析出,若浸渍胶黏度过大,则不利于对碳纤维布充分浸透且易夹带气泡。浸渍胶黏度对温度比较敏感,低温时不利于对碳纤维有效浸润,影响加固效果。

  ②纤维束受力均匀性。

  碳纤维布在施工现场通过树脂浸渍并粘贴于混凝土结构表面,在形成的碳纤维片材易出现纤维弯曲的现象。纤维弯曲导致纤维增强复合材料在受力过程中纤维束之间受力不均匀,导致拉伸强度降低并出现较大离散性,因此碳纤维外贴施工过程中需要一定的预张力。此外,纤维弯曲还会导致长期荷载作用下产生较大蠕变变形。

  ③尺寸效应。

  随着长度、宽度、厚度的增加,碳纤维布性能将出现一定程度下降。长度方向的尺寸效应由沿纵向不均匀性气泡造成。研究表明,10m长碳纤维布的拉伸强度仅为材性试件的40%左右。此外,宽度、厚度增加,均会降低加固效果。

  因此,应用规范要求采用粘贴碳纤维布加固时,应选择多密布的方式进行粘贴,而不得使用未经裁剪成条的整幅织物满贴,并控制纤维布的粘贴层数。

  此外,碳纤维片材与混凝土界面的粘结性能受多种现场施工工序影响,比如基面的处理、环氧胶粘剂的刚度、基面平整度等多因素的影响,比如基面平整度差,致使碳纤维弯曲,产生垂直应力,导致碳纤维拔出、断裂等破坏。


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