碳纤维布(CARBON FIBER)
碳纤维布是当今国际工业发达国家普遍使用的工业原料,该产品具有质量轻、高强度、高模量、耐高温达2000℃、耐腐蚀以及抗疲劳性能显著高于钢、铝。碳纤维所制的成品以优异的物理和化学性能,从而使其在用途方面相当广泛.
主要用途
1)宇航:机身、方向舵、火箭的发动机壳、导弹散流器、太阳能电池板等;
2)体育器材:汽车部件、摩托车零件、钓鱼杆、棒球棍、滑雪橇、快艇、羽毛拍等;
3)工业:发动机部件、混凝土结构物补强材料、风机叶片、传动轴、以及电器零部件等;
4)消防:适用于部队、消防、钢厂等特殊类高档的防火服制作。
防火等级:A级-不燃, 执行标准GB8624-2006,德国标准DIN4102 A1级
土木建筑,桥梁、隧道、混凝土结构抗震、加固、补强材料:碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固,该材料与配套胶粘剂共同使用,可构成完整的性能卓越的同固碳纤维布材增强体系。该体系适用于梁、柱、板、隧道、圆形、弧等。
主要使用范围
加固场合
提高结构强度的加固、提高楼层荷载的加固
A 漏放钢筋加固
B 梁、柱断裂加固
C 加层抗震加固
D高架、桥梁维修加固
E 剪力墙开门加固
F 阳台根部断裂加固
应用范围
·使用荷重增加
·变更建筑物使用功能
·抗震需求
·增加混凝土干墙或砖墙
强度
·梁、板、柱强度不足
·材料老化
·钢筋锈蚀
·结构系统变更
·
抑制裂缝成长
技术特性
技术参数
TOF-T200 TOF-T300 单位面积质量(g/m2)200 300 计算厚度(mm)0.111 0.167 弹性模量(Gpa)235 235 拉伸强度(Mpa)4700 4700 极限伸长率(%)  2.1 2.1 密度(g/m3)  1.8 1.8 幅宽(cm)50-1500 50-1500 长度(m/卷)100 100 原料性能表(Pertmance of the Raw Materisl)纤维类别拉伸强度(Mpa)弹性模量(Gpa) 伸长率(%)线密度(Tex)密度(g/m3)
A碳纤维对梁、板进行加固a.混凝土受拉面贴粘TOF碳纤维布b.在纤维片材端附加铲形箍或横向压条
B碳纤维对梁、柱进行抗剪加固
C封闭缠绕粘贴、U型粘贴、双L型板U型粘贴
D侧面粘贴、U型粘贴附加锚固
E碳纤维对柱和梁的抗震加固
F提高柱子轴向承载力
G提高梁抗剪承载力
H柱的抗震加固
加固特性
A 自重轻,能在狭小的空间操作,施工过程不受影响
B 使用强度高,能灵活的用于抗弯、抗剪和抗压的工程结构中
C 具有优良柔韧性,能包裹复杂的外形构件
D 满足各种构件表面(桥梁、隧洞、板、梁、柱、通风桶、管道、墙体等)的抗碱抗化学腐蚀要求
E 可对织物进行重复利用,覆盖平整;对装修影响小,贮存寿命长;容许操作期限长,在操作前、操作中和操作后都允许环境存在一定的差异
F 抗高温、抗蠕变、耐磨损、抗震性能良好
主要分类
一按碳纤维原丝:
1、PAN基碳纤维布(市场上90%以上为该种碳纤维布);
2、黏胶基碳纤维布;
3、沥青基碳纤维布
二按碳纤维规格分:
1、1K碳纤维布;
2、3K碳纤维布;
3、6K碳纤维布;
4、12K碳纤维布;
5、24K及以上大丝束碳纤维布
三按碳纤维炭化分:
1、石墨化碳纤维布,可以耐2000--3000度高温;
2、碳纤维布,可以耐1000度左右高温;
3、预氧化碳纤维布,可以耐200--300度高温
四按织造方式分:
1、机织碳纤维布,主要有:平纹布,斜纹布,缎纹布,单向布等;
2、针织碳纤维布,主要有:经编布,纬编布,圆机布(套管),横机布(罗纹布)等;
3、编织碳纤维布,主要有:套管,盘根,编织带,二维布,三维布,立体编织布等;碳纤维布加固方法
4、碳纤维预浸布,主要有:干法预浸布,湿法预浸布,单向预浸布,预浸带,无托布,有托布等;
5、碳纤维无纺布,非织造布,即碳纤维毡,碳毡,包括短切毡,连续毡,表面毡,针刺毡,缝合毡等。
使用方法
1、航空航天国防领域的碳纤维布一般是特制的军用牌号的1K,3K碳纤维布,平纹布为主,其特点是编制精细,强度高,一般和特制树脂配合使用;
2、体育娱乐器材领域如钓具,鱼杆,高尔夫球杆,一般是把碳纤维布做成各种各样的预浸布,非织造布为主,然后使用;
3、工业领域的碳纤维布用于如箱包、制鞋、汽车配件、摩托车配件,也是把碳纤维布做成各种预浸布,以编织布配合环氧树脂为主。其中土木建筑加固用的单向碳纤维布和配套环氧树脂使用,具体如下:
碳纤维布加固施工流程
碳布加固补强工程的施工单位应有相关的专业技术和施工资质。施工必须遵循下列工序进行。
1、施工准备
2、混凝土表面处理
3、配制并涂刷底层树脂
4、配制平材料并对不平整处修复
5、粘贴碳布/芳纶布
6、表面防护
碳纤维布系统施工工艺
1、施工准备
拟定施工方案和施工计划,应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等作好施工前的准备工作。
2、混凝土表面处理
清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料将表面修复平整。按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。
3、配制并涂刷底层树脂
按供应商提供的工艺规定配制底层树脂,将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。在树脂表面指触于燥后立即进行下一步工序施工。
4、配制平材料并对不平整处修复
对混凝土表面凹陷部位用平材料填补平整,转角处应用平材料修复为光滑的圆弧。
5、粘贴碳布/芳纶布
①按设计要求的尺寸裁剪碳布/芳纶布;②配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴构件;
③沿着纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透碳布/芳纶布;④碳布/芳纶布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
6、表面防护
按有关规范的规定处理,并保证防护材料与碳布/芳纶布之间有可靠的粘结。
碳纤维布施工安全和注意事项
1、碳布为导电材料,施工时应远离电气设备及电源,或采取可靠的防护措施。
2、施工过程中应避免碳布/芳纶布的弯折。
3、碳布/芳纶布配套树脂的应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。
4、树脂的配制和使用场所,应保持通良好。
5、现场施工人员应采取相应的劳动保护措施。