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碳纖維雙向布結構與材料簡述

隨著我國商業經濟的發展，人們的物質生活水平也在不斷提高，然而越來越快的生活和工作節奏也給人們帶來了或大或小的壓力。于是更多的人選擇利用運動來舒緩自己的身心，排解自己的壓力，使體育行業得到了的繁榮。在浸漬膠凝固后，檢查碳纖維布的粘貼質量，在構件上覆蓋一層塑料薄膜，養護后松開張拉機具，裁除多余的碳纖維布，將張拉機具卸除。然而，現代競技體育發展對體育器材的改進與研制的要求也提上日程。

碳纖維雙向布是以碳纖維為基體材料，以棉花為輔助材料，經經線編織工藝處理形成的一種新型復合材料。碳纖維提供了碳纖維雙向布所需要的高強度，棉線使碳纖維紗線固定不脫落，編織成安正的碳纖維雙向布，提高穩定性。待調整好平整度后，將碳纖維布的兩端固定在錨固板上，取下另一段的錨固板，放置在干凈的塑料布上，以便于在梁上涂刷浸漬膠。雙向碳纖維布主要以碳纖維為基體材料，以棉線為輔助材料，經引紗、經緯線編織、預成型、裁剪等處理制造而成。

碳纖維是含碳量在90%以上的纖維材料，是由有機纖維原絲在1000℃以上的高溫碳化形成。碳纖維是一種力學性能十分優異的纖維材料，主要體現在其比重不到鋼材的四分之一，拉伸強度在3500Mpa以上。此外碳纖維還具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐疲勞、耐蠕變性、導電性、導熱性、小比重和熱膨脹系數小的優良性能。4、加固用碳纖維板系統的安裝加固用碳纖維板系統通過高強螺桿及弧形轉向塊與錨具底座相連接，弧形轉向塊能使碳纖維板受力在同一直線上。與其他芳綸纖維、玻璃纖維不同，碳纖維具有明顯的各向異性，柔軟可加工性。

預應力碳纖維布加固原理

1、預應力碳纖維布加固方法

預應力纖維布加固系統由三部分組成：錨具、碳纖維布、碳纖維膠。其工作原理是將纖維布張拉至設計值，用粘結材料將其粘貼到混凝土板梁的受拉面，使其與混凝土結構共同受力利用碳纖維材料良好的抗拉強度，達到增強構件承載能力及強度的目的。

2、預應力碳纖維布施工工藝

（1）施工準備：在加固表面按照設計施工放樣，準確確定預應力碳纖維布和兩端錨具位置。放樣采取鋼尺定位，根據支座位子確定實際鉆孔以及混凝土清理位置。

（2）混凝土粘貼表面處理：橋梁鋼筋混凝土結構長期直接暴露在頭一定濕度的空氣中，在粘貼碳纖維布加固施工中，需打鑿掉脆化疏松層，提高粘結力。對混凝土粘貼面的脆化疏松層，應采用硬質金剛石磨輪打磨掉且完全露出新面，并用鋼絲刷清楚輸送浮層。為了保證預應力碳纖維布與混凝土之間的設計間隙，實現碳纖維布受力張拉時平直均衡無阻礙，對混凝土高凸面應采用金剛石打磨片打磨，對混凝土低凹面應采用環氧修補膠修補。綜合材料的物理、力學特性分析，要想大限度地發揮材料自身的優勢，適宜將CFRP材料作為橋梁結構的受拉或預應力受彎構件，特別適用于純受拉構件，工程實踐也證明了這一點。假如粘貼時混凝土濕度較大，對混凝土粘貼面尚須進行人工干燥處理。

（3）鉆植膠錨螺栓：施工放線次啊要鋼筋探測儀標定螺栓鉆孔位置，假如遇到鋼筋需移位，應通知技術人員記錄編號，并安排現場修整支座板安裝孔。采用電錘鉆孔時應保證鉆孔中心線與混凝土梁面垂直，鉆孔中心位置偏差不超過3mm。相較于其他的加固方式，利用環氧樹脂玄武巖纖維板加固有顯而易見的優勢，并作為一種新興技術，得到愈來愈多的青睞與肯定。采用化學膠管或植筋膠植入螺栓時，應保證孔內膠液飽滿且螺栓垂直于梁面。

（4）安裝錨具支座與預應力碳纖維布：將錨固板安裝至張拉板上，調整張拉鋼板，使碳纖維布的縱向軸線通過錨具中線，以保證碳纖維布截面內力分布均勻。待調整好平整度后，將碳纖維布的兩端固定在錨固板上，取下另一段的錨固板，放置在干凈的塑料布上，以便于在梁上涂刷浸漬膠。試驗結果確定5個試件都是內聚破壞（基材混凝土破壞面積占粘接面積的85%以上），然后通過計算算出每個試件的破壞拉力值，將大值和小值去掉，剩下的三個數值計算平均值，算出的值滿足國標規范，則說明現場拉拔合格。將配置好的浸漬膠均勻涂刷在構件的粘貼面，應保證涂刷厚度均勻。

（5）張拉預應力碳纖維布與壓緊條安裝：將錨固板安裝在構件的另一端的張拉板上，軸承壓在錨固板上，安裝千斤頂并調整處于水平位置，加壓張拉至設計張拉應力值的15%，刻錄錨具張拉移動起始線。加壓張拉至設計張拉應力值的30%，檢測錨行程位移是否對應預張拉時的刻錄線。分段加壓張拉至設計張拉應力值的50%、70%、90%、100%，檢測錨具行程位移是否滿足理論伸長量的要求，按規范要求張拉端錨具行程位移與理論伸長量誤差應不大于±6%。加壓或減壓時，千斤頂行程速度應控制在20mm/分鐘以內，嚴禁快速沖、放千斤頂行程。混凝土表面含水率不宜大于4%，且不應大于6%，檢測方法：用含水率測定儀檢測。所有張拉都應在碳布膠適用期內完成。當張拉應力值和張拉端錨具行程位移滿足要求后，將拉桿上面的鎖固螺栓扭緊到位，使錨固端的碳纖維布與混凝土梁表面緊密結合，停頓5分鐘沒有其他異常情況后在碳纖維布表面再刷一層浸漬膠，使碳纖維布完全被樹脂浸潤，并用刷子沿纖維方向擠壓，除去碳纖維下面的水泡。隨后在錨固區域粘貼附加錨固U型箍或壓條，壓緊條安裝時需與混凝土面保持1cm左右的縫隙以防止剝離破壞，之后拆除千斤頂和錨具張拉支架。

（6）固化養護與拆卸夾具：應碳纖維布在施工環境溫度和材料特性合理控制固化時間，當施工環境溫度低于25℃時，固化時間相對延長。在浸漬膠凝固后，檢查碳纖維布的粘貼質量，在構件上覆蓋一層塑料薄膜，養護后松開張拉機具，裁除多余的碳纖維布，將張拉機具卸除。碳纖維材料具有優異的物理力學性能，如柔和性好，能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪等加固。

維布也稱為碳纖維布、碳纖維布、碳纖維編織布、碳纖維預浸料、碳纖維布、碳纖維布、碳纖維膠帶、碳纖維片(預浸料)等。廠房加固修補墻體一般都是粘鋼或者粘貼碳纖維布，柱子的加固方式一般也是粘鋼，或者粘貼碳纖維、包鋼，等。一般受損傷較嚴重的地基或者承重柱，都采用混凝土置換的方法，使原來的破損的混凝土打掉，重新建模灌漿。房屋鑒定由專門的機構對房屋的安全性做出科學的評價，確保居住人的生命財產安全。植筋加固一項針對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固的技術；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；現已廣泛應用于建筑物的加固改造工程。(3)按規定比例摻配樹脂主劑和固化劑，用滾筒刷均勻地涂刷黏結樹脂，稱為下涂。碳纖維增強布是一種單向碳纖維增強產品，通常選用12K碳纖維絲編織而成。