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一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考試知識(shí)點(diǎn):碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂

時(shí)間:2024-09-06 12:52:40 結(jié)構(gòu)工程師 我要投稿
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2017年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考試知識(shí)點(diǎn):碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂

  碳纖維布加固技術(shù)是利用碳素纖維布和專(zhuān)用結(jié)構(gòu)膠對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行加固處理,該技術(shù)采用的碳素纖維布強(qiáng)度是普通二級(jí)鋼的10倍左右。具有強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕性和耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。厚度僅為2mm左右,基本上不增加構(gòu)件截面,能保證碳素纖維布與原構(gòu)件共同工作。

2017年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考試知識(shí)點(diǎn):碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂

  1、碳纖維介紹

  碳纖維根據(jù)原料及生產(chǎn)方式的不同,主要分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維及瀝青基碳纖維。碳纖維產(chǎn)品包括PAN基碳纖維(高強(qiáng)度型)及瀝青基碳纖維(高彈性型)。

  2、環(huán)氧樹(shù)脂

  不同類(lèi)型的樹(shù)脂還可以保證其對(duì)砼具有良好的滲透作用,例如底涂樹(shù)脂;以及對(duì)碳纖維片與砼結(jié)構(gòu)的粘接作用,例如環(huán)氧粘結(jié)樹(shù)脂等。

  (1)環(huán)氧樹(shù)脂簡(jiǎn)介

  僅僅依靠碳纖維片本身并不能充分發(fā)揮其強(qiáng)大的力學(xué)特性及優(yōu)越的耐久性能,只有通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂將碳纖維片粘附于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面并與之緊密地結(jié)合在一起形成整體共同工作,才能達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的目的。因此,環(huán)氧樹(shù)脂的性能是重要的關(guān)鍵之一。環(huán)氧樹(shù)脂因類(lèi)型不同而有不同的性能,適應(yīng)于各個(gè)部位的不同要求。例如底涂樹(shù)脂對(duì)混凝土具有良好的滲透作用,能滲入到混凝土內(nèi)一定深度;粘貼碳纖維片的環(huán)氧樹(shù)脂易于“透”過(guò)碳纖維片,有很強(qiáng)的粘結(jié)力。依使用溫度的不同,樹(shù)脂還分為夏用及冬用類(lèi)樹(shù)脂。我公司使用的各類(lèi)樹(shù)脂規(guī)格及性能(包括底層涂料的規(guī)格及性能、環(huán)氧膩?zhàn)拥囊?guī)格及性能、粘結(jié)樹(shù)脂的規(guī)格及性能等均有詳細(xì)表格資料、以備索取)。

  (2)物理性能

  碳纖維片工法中使用了底涂、膩?zhàn)印⒔䴘B粘著樹(shù)脂等三種環(huán)氧樹(shù)脂。上述三種環(huán)氧樹(shù)脂的使用目的各不相同,其物性標(biāo)準(zhǔn)也不相同。

  ①底涂:粘著強(qiáng)度

  底涂必須確實(shí)具有把作用在混凝土表面上的荷載傳遞到碳纖維片上的力學(xué)性能。因此粘著強(qiáng)度成為制定其物性標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。

  ②膩?zhàn)樱?/p>

  壓縮強(qiáng)度·壓縮彈性率

  膩?zhàn)佑糜谔畛浠炷辽系奈⑿∪睋p部分。因此,要求必須具有與混凝土同等以上的壓縮強(qiáng)度。此外,還要求具有較高的壓縮彈性模量。根據(jù)以上理由,制定膩?zhàn)拥奈镄詷?biāo)準(zhǔn)時(shí)主要根據(jù)其壓縮強(qiáng)度及壓縮彈性模量。剪切強(qiáng)度·粘著強(qiáng)度

  膩?zhàn)优c底涂一樣必須具有把因荷載作用等在混凝土表面上發(fā)生的應(yīng)變確實(shí)傳遞到碳纖維片上的力學(xué)性能。因此剪切強(qiáng)度及粘著強(qiáng)度便成為制定其物性標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。

  ③ 粘著樹(shù)脂:

  張拉強(qiáng)度·彎曲強(qiáng)度

  碳纖維片工法系通過(guò)向碳纖維片內(nèi)滲透浸滲粘著樹(shù)脂、通過(guò)固化形成CFRP.重要的是固化后的CFRP的物性,而浸滲粘著樹(shù)脂本身的物性并非重要。但要想獲得良好的CFRP物性,浸滲粘著樹(shù)脂本身的物性確實(shí)也有影響。因此制定了最小限度的張拉強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度的物性標(biāo)準(zhǔn)。

  剪切強(qiáng)度·粘著強(qiáng)度

  浸滲粘著樹(shù)脂除滲透到碳纖維片內(nèi)、通過(guò)固化形成CFRP之外,還具有粘著劑的功能。與膩?zhàn)印⒌淄客瑯樱仨毦哂邪岩蜉d荷作用等在混凝土表面上發(fā)生的應(yīng)變確實(shí)傳遞到碳纖維片上的力學(xué)性能。因此剪切強(qiáng)度及粘著強(qiáng)度便成為制定其物性標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)。

  相比之下,國(guó)產(chǎn)的樹(shù)脂材料目前缺乏配套產(chǎn)品,用途單一,且尚未制定出嚴(yán)格的物性標(biāo)準(zhǔn)。

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