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纤维布范文1
双组分纤维由两种组分复合而成,纤维可同时具有所含组分的特点,是化纤差别化品种中较为复杂的纤维类型。双组分技术多年前就已成功应用于短纤和长丝的生产中,目前双组分纤维广泛用于毛型织物、丝绸型织物、高蓬松的填充物、弹性织物、人造麂皮、防水透湿织物、无尘服和特种功能(导电、发光、抗菌抗辐射、防伪)织物等中。根据纤维截面的不同,双组分纤维可分为皮芯型、并列型、超细型和混纤型等。
产业用非织造布经过数十年的快速发展,针刺短纤、水刺、纺熔等非织造布开始向差别化、功能化发展,更多新型的具有特殊功能的产品由此不断问世,拓宽了产业用非织造布的市场应用,使非织造布进入到更多行业,渗透到生活的方方面面。
非织造布用纤维种类广泛,主要包括超细型的定岛/不定岛海岛短纤、皮芯型长丝、可裂解短纤/长丝等。
2双组分纤维非织造布的市场浅析
2.1高级擦拭布
双组分纺粘水刺裂解型非织造布融合了双组分复合纺丝、纺粘、水刺工艺,具有超细的纤维结构,质地柔软,容尘量大。如德国Freudenberg(科德宝)公司、江西吉安三江生产的PET/PA 16瓣橘瓣型纺粘水刺非织造布,都可做优质的擦拭布。
目前,国内一些厂家将进口的韩国或中国台湾的的双组分可裂解短纤通过水刺裂解成超细纤维后加固,制成汽车擦布,利润可观。
海岛纤维经梳理铺网针刺后碱减量溶掉海组分,制成的汽车擦布纵横向强力、延伸率均匀,柔软,耐用,随着汽车消费的日益平民化,其市场分额也将日益扩大。
另外,熔喷布经整理后也可制成高级擦布。无论哪种方法,都是利用纤维的超细、柔软、不损伤、不留痕迹、吸附力大的特性。目前,国内高级擦拭布的市场容量比卫生材料要小,将双组分可裂解短纤进行水刺、海岛纤维进行针刺、熔喷布进行整理的方法更为灵活,且其产品可多样化,不局限于单一的擦拭布品种,更适合市场发展的需要。而国际上对超细纤维擦拭布的需求量大,特别是电子工业、光学工业、汽车等,因此出口市场开发潜力大,且高端产品更受欢迎。
2.2医疗卫生材料
目前,国内外的双组分纺粘非织造布大多为皮芯型,常用的原料为PE/PP、PE/PET、CoPET/PET等。皮层的熔融温度较芯层低,如PE、CoPET的熔点较低,热轧时用较低的温度就可进行固结,而芯层则保持原有的性能和形状。其产品要比单组分的手感更柔软、强度更高、延伸更大,具有良好的透气性,是理想的医疗卫生材料。目前世界上用于生产卫生材料的幅宽最大的双组分SMS生产线已达 7 m,生产速度达 900 m/min。
2.3合成革基布
短纤成网后通过水刺或针刺固结成的非织造布广泛用于鞋里革、鞋里衬布等中,用量大,档次低,价格便宜。而双组分 16 瓣中空纺粘水刺非织造布以高产、高品质的姿态进入鞋里革基布市场,提升了鞋里用布的档次,但在价格上不具优势。
定岛/不定岛海岛纤维经梳理铺网、含浸聚氨酯、溶解抽出海成分、表面整理后制成的超细纤维合成革,因为其纺丝工艺赋予了它足够的纤维细度,成网固结工艺使其有三维网状的类似于天然皮革的微观结构,含浸聚氨酯后溶解抽出海的工艺不仅使纤维细化,同时还使岛与岛之间存有一定的空隙,因此其产品拥有天然皮革的柔软性、弹性、透气透湿性、可伸缩性以及悬垂感、厚实感等特点,进而广泛用于鞋革(运动鞋、休闲鞋)、服装革、汽车用革、家具箱包、球类革、装饰类革等领域。但在超细纤维合成革的生产工艺中,通过碱减量/甲苯抽取溶掉海,使用溶剂型聚氨酯为黏合剂等操作使企业时刻面临排放不达标、停产整顿的压力。新型水溶性双组分海岛纺粘非织造布以及水性树脂在超细纤维合成革中的应用研究,都将使超细纤维合成革成为环保、高品质的仿真型产品,迈进宽广的市场空间。
2.4服装用布
非织造布用作服装面料一直是非织造布行业的努力目标,而双组分复合纺长丝、短纤已广泛用于纺织领域,尤其是海岛纤维的应用,给服装行业增添了许多亮点。双组分纺粘水刺非织造布集纺粘非织造布的高强度、水刺非织造布的柔软和透气于一身,较其它种类的非织造布具有更细的纤维截面。从原理上讲,这种产品具有更接近于机织布的性能,但毕竟加工方式不同,接收成网和加固方式决定了其表观质量如均匀性、平整度等与机织布相去甚远,这需要借助特殊的后整理技术来改善,因此还有很多工作要做。双组分纺粘水刺非织造布在某些领域可取代机织布做装饰布或服装衬布,市场空间很可观。
2.5过滤材料
纤维布范文2
关键词：钢纤维混凝土 ；自由落锤； 抗冲击性能；试验；研究
中图分类号：TU528.572文献标识码： A 文章编号：
混凝土作为一种多孔性的脆性材料, 长期以来，在路面混凝土、桥面混凝土等频繁承受动力荷载的结构中，混凝土通常是由于抗冲击性能不足而丧失其使用性能。因此，掌握混凝土的动载性能对设计承受冲击荷载的结构是非常重要的。论文通过对层布式钢纤维混凝土进行抗冲击性能试验，研究了混凝土集料、不同层位、不同钢纤维掺量对混凝土的抗冲击性能的影响，试验结果表明，层布式钢纤维对混凝土抗冲击性能有极大的提高作用。
1 原材料及试验方法
1．1原材料
水泥采用32.5#普通硅酸盐水泥，粗骨料选用粒径为5mm~26.5mm的连续级配卵石，细骨料选用细度模数为2.9的中砂，混凝土配合比见表1。钢纤维采用武汉宝龙恒基材料工程有限责任公司生产的新型钢纤维，技术指标见表2。
表1 混凝土配合比
表2钢纤维技术指标
1．2试验方法
混凝土材料的抗冲击性能是指在反复冲击荷载的作用下，混凝土材料吸收动能的能力。目前国外混凝土抗冲击试验方法主要有爆炸试验(explosive test)、却贝摆锤冲击试(Charpy pendulum test)、射弹试验(projectile impact test)和落锤冲击试验(drop-weight test)。由于落锤冲击试验的简便性，得到了美国ACI 544 委员会(American Concrete Institute Committee544) 的推荐。我国对钢纤维混凝土的抗冲击性能研究相对较少，没有现成的落锤式冲击试验机。《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTGE30-2005) 等有关规范对路面水泥混凝土抗冲击韧性的试验方法和试验流程也没有作出规定。对此，本次试验采用自制自由落锤冲击试验。
图1冲击试验装置
自制自由落锤冲击试验装置（如图1）。该方法的试验过程为：制作圆柱体试件，高度h=64mm，直径D=150mm，试件浇筑24h后脱模，放入标准养护室养护28d，实验前4h将试件从养护室取出晾干。将1个4.5kg重的钢锤自457mm的高度自由落下，冲击放置在试件中心的钢球(钢球为传力球，直径64mm，防止落锤直接砸在试件上造成试件局部破坏)，每完成1次冲击即为1个循环。仔细观察试件表面，当试件表面出现第1条裂缝时的冲击次数即为初裂冲击次数N1。然后继续反复进行冲击循环，直至试件被破坏并与试验装置中4块挡板的任意3块接触时(或有一条裂缝大于3mm)，这一冲击次数即为破坏冲击次数N2。
每组设6个平行试件。鉴于混凝土材料的变异性和离散性较大，为保证冲击试验得出数据的可靠性，试验采用格拉布斯法对数据进行取舍，即对每组试件冲击次数xi由小到大进行排序，并按式(1)、式(2)计算统计量g：
当最小值x1 可疑时，则：
(1)
当最大值xi 可疑时，则：
(2)
式中：为冲击次数的算术平均值；x1 为冲击次数的最小值；xi 为冲击次数的最大值；S 为冲击次数的标准偏差。
在显著水平=0.05下，求得可疑值的临界值g0 (，n)。若满足式(3)：
(3)
则可依值舍去。
式中：n 为每组试件的试件数。当舍弃后试件数小于3时，则重新成型试件试验。对于有效数值，取它们的平均值作为结果数值。
然后计算钢纤维混凝土的抗冲击性能(以冲击功计)。
冲击功的计算式为：
W = N2 mg h (4)
式中：W ——冲击功，J；
N2 ——破坏冲击次数；
m——钢锤质量m=4.5 kg；
g——重力加速度g=9.8m/s2；
h----冲击锤下落高度h=457mm。
2 钢纤维对混凝土抗冲击性能的影响
通过自由落锤冲击试验反复冲击试件直至破坏，测试混凝土吸收动能的能力。为了深入探讨各层钢纤维对混凝土抗冲击性能的影响，制作了以下几组试件，每组六个平行试件（见表3）。
表3 单层钢纤维混凝土抗冲击试验
图2冲击次数与层位的关系图3冲击功与层位的关系
从表3和图2、图3中可以得到如下结论：
(1)布置钢纤维层的混凝土比素混凝土的抗冲击性能有了极大的提高，无论是初裂冲击次数还是终裂冲击次数均有了很大的增加。抵抗的冲击功最大提高了6.4倍；在出现初裂缝后吸收功的能力提高了48.3倍。在冲击过程中，钢纤维层能有效地减小混凝土的裂隙程度，增强材料介质连续性，减小冲击波被阻断引起的局部应力集中现象，可以阻碍混凝土裂缝的扩展。混凝土初裂后，高性能的钢纤维使混凝土保持一定整体性，继续吸收冲击功，故钢纤维大大提高了混凝土的抗冲击韧性，另外，层布钢纤维混凝土优良的抗冲击性能还表现为裂而不碎的良好抗裂性。
(2)随着钢纤维层的由下到上的层位变化，材料的抗冲击性能提高很明显，而且从图中线段可以看出，随着钢纤维层的逐步上移，终裂次数增长趋势越大，抗冲击性能越好。这说明上层的钢纤维抗冲击性能好。从图4、图5可以看到试件在冲击作用下，首先由于水泥基体的抗拉强度低，所以发生开裂的是水泥基体，即上表面出现细微的裂纹，素混凝土此时裂纹很快发展，试件破坏形式为一分为二；在层布式钢纤维混凝土中，原先由水泥基体承受的荷载立即传递给连接在裂纹处的钢纤维，钢纤维可以很快承力并抑制裂纹的扩展，试件表现出裂缝后仍保持相对完整性。随着冲击次数的增多，水泥基体中的裂纹增多，损伤增加，钢纤维承受的荷载也相应增加，钢纤维变形增大，直至被拔出或拉断；此时试件破坏形式大多是三条裂缝从中心向外，相互的角度约为120º，也有部分试件是四条裂缝自中心向外，相互呈90º。在钢纤维被拉长及被拔出的过程中将消耗大量的冲击能量，表现为层布式钢纤维混凝土抗冲击性能的提高。
图4素混凝土终裂照片
图5 层布钢纤维混凝土终裂照片
3 集料对对混凝土抗冲击性能的影响
对比试验集料选择石灰岩碎石（碎石的级配同卵石的级配相同）。单层钢纤维混凝土抗冲击试验、上层钢纤维掺量对冲击韧性试验的结果见表4和表5。
表4单层钢纤维混凝土抗冲击试验结果（碎石）
表5上层钢纤维掺量对冲击韧性试验的结果(碎石)
注：1、由于混凝土材料的变异性和离散性，表3、4、5中的数据为有效数值的平均值；
2、每组试件上、下层布钢纤维，下层钢纤维含量为1.4kg/m2；
3、上(下)层钢纤维离试件顶(底)面20mm。
通过对比卵石与碎石的冲击试验，为方便对比，得如下图5.11~图5.20。
图6上层掺量对初裂冲击次数对比 图7单层对初裂冲击次数对比
图8 上层掺量对终裂冲击次数对比图9 单层对终裂冲击次数对比
图10 上层掺量对冲击功对比 图11 单层对冲击功对比
图12 冲击后卵石断裂面 图13 冲击后碎石断裂面
从试验过程及图6~图13可以得出以下结论：
(1)对于素混凝土，卵石比碎石的初裂和终裂冲击次数略高，约高40次。
(2)单层钢纤维的卵石与碎石初裂次数相差不大；除上布钢纤维层，卵石明显大于碎石外，中、下布钢纤维初裂次数基本相同。体现了材料本身的变异性和离散性。
(3)对比图12和图13的破坏断面，可以看出卵石的断面中开裂一般是沿着卵石的边缘，而碎石的破坏均是贯穿石块，说明碎石胶结的好。
(4)观察图6、图8和图10，三幅图有一个共同的特点，就是上、下层布钢纤维比单层有明显较大的提高，其冲击韧性提高的很快。
4 结论
（1）随着上层钢纤维掺量的不断增加，钢纤维混凝土的初裂冲击次数和终裂冲击次数增加十分明显，并且增加的趋势也在加大。
（2）上层掺量1.8kg/m2的混凝土比无上层的单层混凝土的初裂次数增加了3.2倍；终裂次数增加了4.6倍。说明掺量的增加极大提高了混凝土的抗冲击性能。
（3）上层钢纤维对冲击韧性的改善好过下层；另外，钢纤维层的加入不仅可以有效改善混
凝土的断裂韧性和抗冲击性能，也改变了混凝土基体的粘结性能，使混凝土材料更具有整体
性，提高结构的疲劳性能和耐久性。
（4）对比层布式钢纤维混凝土，碎石比卵石抗冲击性能提高从1.4倍至2.5倍不等，说明碎石集料的抗冲击性能高于卵石。
参考文献
[1] JTG E30-2005 公路工程水泥及水泥混凝土试验规程[ S]．北京：人民交通出版社，2005
[2] 王佶，李成江，李存瑞．不同纤维层布式钢纤维混凝土抗弯韧性的研究[J]．武汉理工大学学报，2006，28(7):82-85
纤维布范文3
【关键词】碳纤维、底涂胶料、整平胶料、粘结胶料
一、 表面粘贴碳纤维布加固的优点：
众所周知，对现有建筑物及构件有加固方法很多，常见的加大方法有：加大构件截面加固法，裂缝压力灌浆加固法，构件表面条、带状喷射混凝土加固法，构件双面或单面配筋喷射混凝土加固法，构件表面粘贴钢板加固法，以及构件表面粘贴碳纤维布加固法等许多加固方法，为什么本文只谈表面粘贴碳纤维布加固法呢，主要是它具备如下优点：
1. 材料柔软、易粘贴、质量易于保证
碳纤维材料柔软，易贴附，施工时有效粘结面积基本达100%，局部出现气泡可用针管注胶修复，易于发现加固缺陷且方便补救。
2. 易于施工，不受条件限制
碳纤维施工过程中可按实际需要尺寸现场裁剪，可用于曲面等不规则形状的加固。施工时不需要大型机具，手工作业可方便处理曲面、拐角，不需要机械固定。
3. 适用范围广，不受现有建、构筑物构件限制
碳纤维加固可广泛用于各种类型结构，各种结构形状的加固修复，可用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，也可用于以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。
4. 材料轻质、对原有构件影响小
碳纤维加固施工时，每一层粘贴厚度0.3-0.6mm，每一层质量400-600g/m2，基本不增加结构自重和结构尺寸，不会损伤原结构。
5. 加固与混凝同工作性能好
碳纤维加固通过3种粘结材料粘接，与混凝土形成一个复合整体，共同工作性能好。
6. 加固后耐久性好，耐酸、碱、盐及大气环境腐蚀性强
碳纤维加固后的构件耐久性优异，可耐酸、碱、盐及大气环境的腐蚀。碳纤维布加固后的构件可提高柱延性（抗震能力）2至4倍，可增加梁、板的抗弯能力30%至100%；可增强梁、柱抗剪能力30%至80%；可提高柱、墙承压能力20%至50%。
7. 碳纤维抗拉强度高
碳纤维自身的抗拉强度高，是Ⅱ级钢筋的10倍以上。
二、 碳纤维材料的性能
表面粘贴碳纤维布加固法具有众多的优点，主要是由碳纤维材料自身性能决定的。高性能碳纤维的强度可比钢材高很多，普通碳纤维的弹性模量与钢材相当，而拉伸强度为普通钢材的十几倍，在达到相同加固效果的情况下，碳纤维的用量比钢材少得多，这是碳纤维片材在加固工程中应用较多的一个重要原因。
三、 表面粘贴碳纤维布加固施工工艺
1. 配置粘贴剂
1） 将原材料按不同配合比称量准确，分别配置底涂胶料、整平胶料及粘结胶料。先将稀释剂加入聚合物主料内搅拌均匀，再将填料加入继续搅拌至均匀，最后加入固化剂，充分搅拌后即可使用。
2） 配置胶料时应注意以下事项：底涂胶料每次配置量以1-2公斤为宜；整平胶料每次配置量以0.5-1公斤为宜；粘结胶料每次配置量以1-2公斤为宜。
3） 所有配置好后的胶料要求于1小时内施工完毕。
2. 处理基底
1） 需加固构件的混凝土表面如出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予剔除，对于较大面积的劣质层，在剔除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。
2） 当有裂缝部位时，应先进行封闭处理。
3） 底涂胶料施工前，应先将构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸出部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状。
4） 用吹风机将构件表面清理干净并保持干燥，使用中国建科院研制生产EC高强度聚合物砂浆修补表面凹陷底部分。
3. 底胶涂抹
1） 按一定比例将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据现场实际气温决定用量，并严格控制使用时间。
2） 用滚桶刷或毛刷将胶均匀涂抹于构件表面，厚度不超过0.4mm，并不得漏刷或有流淌、气泡，等胶固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），再进行下一道工序。
4. 用整平胶料找平
1） 构件表面凹陷部位应用刮刀嵌刮整平胶料修补填平，模板接头等出现高度差的部位应用整平胶料填补，尽量减少高差。
2） 构件转角的处理，应用整平胶料将其修补为光滑的圆弧，半径不小于20mm。
3） 整平胶料须固化后（固化时间视现场气温而定，以手指触感干燥为宜，一般不小于2小时），方可再进行下一道工序。
5. 粘贴碳纤维布（用粘结胶料）
1） 按需求的尺寸裁剪碳纤维布，除非特殊要求，碳纤维布长度应在3m以内。
2） 配置、搅拌粘贴胶料，然后用滚筒刷均匀涂抹于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂抹一些。
3） 用特制光滑滚子在碳纤维布表面沿同一方向反复滚压至胶料渗出碳纤维布外表面，以去除气泡，使碳纤维布充分浸润胶料。
4） 多层粘贴应重复以上步骤，待纤维表面指触感干燥为宜，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。
5） 在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶料。
6. 表面防护
用人工搅拌1：2水泥砂浆（掺5%107胶，为保持新旧混凝土接缝处结合好，掺用UEA膨胀剂）即可，砂浆面层用铁抹压光恢复。
四、 表面粘贴碳纤维布加固施工工程验收
1. 工程验收时必须有碳纤维及其配套胶料厂家所提供的材料检验证明。
纤维布范文4
关键词：加固机理；碳纤维布；承载力
中图分类号：TQ327.3 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）06-（页码）-页数
1.引言
钢筋混凝土结构广泛应用于建筑结构中，混凝土碳化、介质侵蚀、碱骨料反应等原因，经过长时间的使用，梁体的承载力或耐久性均会有所下降，最直接的处理方法就是拆除重建或补强加固。常用的加固方法主要包括：加大混凝土截面加固法、外包钢加固法、粘钢加固法、预应力加固法以及粘贴碳纤维补强加固。采用碳纤维加固是目前比较可行的方法之一，实际上，碳纤维布增强混凝土结构在实际应用中有很多优势，比如良好的承载力、不腐蚀、防磁化、重量轻、不占用空间等。
2.碳纤维布的物理力学性能
2.1物理性能与应用
按高分子材料的种类可分为碳纤维布（CFRP） 、玻璃纤维布（ GFRP） 和芳纶加劲布（AFRP） 三种，其中以碳纤维布的应用最为广泛。碳纤维布具有较高的抗拉强度，约为普通钢材的10 倍，弹性模量与钢材处于同一数量级；自重轻，每平方米质量为3 mm 厚钢材的1P100 ；厚度小，其厚度为1～2 mm ，是一种高效的结构加固修补材料。
2.2力学性能
碳纤维布是一种正交异性材料，通常在纤维方向具有很高的强度，而在垂直于纤维的方向强度较低。一般，将碳纤维布的主拉应力方向沿加固混凝土梁体的纵向布置，与受力钢筋方向一致，这种加固方式为单向加固。当需要双向加固时，可采用双层粘贴的方式实现。从前人的试验分析基础上得到的应力应变曲线可知，碳纤维布的应力—应变关系在断裂前基本上是一条直线，即碳纤维布在工作应力范围内基本上表现为线弹性，不存在屈服点或塑性区。
3.碳纤维布的加固机理[1、3]
3.1梁体加固机理
采用碳纤维布粘贴加固混凝土梁，一般是粘贴在梁底受拉区，以提高截面的抗弯承载力，这时碳纤维布的作用类似于梁底受拉钢筋。碳纤维布和混凝土梁通过粘结层传递剪应力和粘
结正应力，以达到共同工作的目的。然而，在碳纤维布端部处往往由于形状变化而产生应力集中，即产生较大的剪应力和粘结正应力，因此，其常见的破坏模式主要有四种：①碳纤维布达到极限强度发生断裂，由于碳纤维布断裂前处于弹性状态，断裂后立即退出工作，使梁的破坏具有一定的脆性； ②受压区混凝土被压坏相当于混凝土适筋梁破坏梁体所具有的良好延性； ③混凝土粘结面剪切破坏，即在碳纤维布端部应力作用下由于粘结层的剥离强度较低导致碳纤维布剥落； ④混凝土保护层剥落破坏，这是由于端部混凝土保护层被拉裂产生竖向裂缝，当裂缝延伸到纵向钢筋后，又沿钢筋产生水平向的剥离裂缝，使碳纤维布连同保护层发生剥离破坏。[1、3]
3.2粘结锚固机理[2]
纤维织物与混凝土之间的粘结力由以下几个部分组成：纤维织物与混凝土的摩擦力；纤维织物与混凝土的机械咬合力；纤维织物与混凝土的化学胶着力；纤维织物由于温度变化和吸
湿引起的膨胀及混凝土硬化收缩对纤维织物产生的压力。面粘结性能是发挥纤维织物对混凝土基体增强、增韧、阻裂能力的关键。通过前人对纤维织物增强混凝土薄板界面粘结性能试验初步研究，经过总结可以得到几点结论： 1）纤维织物与混凝土之间的粘结力与纤维的种类有关，纤维织物的弹性模量越高，纤维织物的伸长变形越小，纤维织物与混凝土之间的粘结力越大。2）应进一步研究粘结滑移模型，建立纤维织物与混凝土界面单元本构关系，深入分析纤维织物增强混凝土薄板的界面粘结性能3） 碳纤维布锚固端的应力集中不但与其性能有关，还同粘结层的性能有关，降低粘结层剪切模量，可以降低端部剪应力集中。因此，应尽可能选用柔性好的材料可有效地降低剥离应力。4） 粘结层的厚度不宜过大，构件同一部位碳纤维布粘结层数不宜超过3 层。5） 粘结应力与锚固长度有关，锚固长度越短，局部粘结应力越大，因此，纵向抗弯加固的锚固长度应尽可能加长，有条件时建议延伸到梁体的支座边缘。6） 为保证碳纤维布粘贴面平整，粘结剂应涂刷饱满、均匀，保证碳纤维布与混凝土的整体粘结效果。
4.碳纤维布加固工程实例
4.1工程概况
某中学教学楼房屋的建筑主体部分为地上6层，混凝土强度等级均为C25，框架柱截面尺寸为400mm×600mm，框架梁尺寸多为250x500mm和400×650mm，目前，主要作为教室及办公室使用。
4.2检测结果
经检测公司检测鉴定，从一层至三层B～F轴线与10～13轴线范围内五根框架柱承载力不足，框架梁承载力不足。主要表现为：部分框架梁配筋不足或抗震构造措施不满足要求，为确保教学楼的使用安全，需对教学楼进行加固。
4.3碳纤维布加固设计
采用碳纤维布对梁进行加固，梁底粘贴宽250mm、厚度为0.117mm的碳纤维布两层，梁两端贴6道宽lOOmm的U形箍，净距50mm。分别计算加固后梁的受弯承载力和受剪承载力，并与原构件进行对比，看加固后的构件是否已满足结构承载力要求。
4.4碳纤维布加固的施工方法
4.4.1基本施工工艺
施工准备结构表面处理底胶配制并涂刷找平胶配制并修复、平整粘贴胶配制并涂刷粘贴纤维布表面喷砂防护。
4.4.2施工措施：
1）基底处理。2）混凝土表层出现剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除，对于较大的面积的劣质层在凿除后应用聚合物水泥砂浆进行修复。3）对表面有裂缝的部分如有必要应首先进行封闭灌浆处理。4）用混凝土角磨机、砂纸等工具去除混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，转角粘贴处要进行倒圆角处理（R≥25mm）。5）用吹风机将混凝土表面清理干净并保持干燥。6）涂底胶。按规定的比例将主剂与固化剂先后置于容器中搅拌均匀，根据现场气温决定用量并严格控制使用时间。用滚筒刷均匀涂沫于混凝土表面，等胶体固化后（以指触干燥为准），再进行下一步施工。施工现场严禁出现明火，注意通风。7）粘贴碳纤维布。按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。拌制粘贴树脂，然后均匀涂抹于所要粘贴的部位。粘贴碳纤维布，在确定所贴部位无误后剥去离型纸，用特制的滚子反复沿纤维方向滚压，去除气泡，并使粘贴树脂充分浸透碳纤维布。多层粘贴应重复上述步骤，待纤维表面干燥后方可进行下一层的粘贴。在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹一层粘贴树脂。
5.结论
粘贴碳纤维布加固混凝土梁，承载力提高效果显著，同时粘贴碳纤维布施工方法简单，不占用空间，不影响建筑的使用功能，有着广泛的应用前景。在本教学楼工程中，加固后的梁通过检测公司检测鉴定，达到了承载力要求。
参考文献
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[2]荀勇，孙伟， Reinhardt H W，等.碳纤维织物增强混凝土薄板的界面粘结性能试验[J].东南大学学报，2005，（4）：17221
[3]赵彤，谢剑.碳纤维布补强加固混凝土结构新技术[M].天津大学出版社，2001.
纤维布范文5
1碳纤维布加固吊车梁的特点
在工业厂房中，吊车梁能否正常运行直接影响着生产的正常进行，尤其对于炼钢厂房，通常吊车吨位大甚至超载，而且运行频繁，使得吊车梁破损开裂现象时有发生。工业厂房钢结构吊车梁系统的破坏大多是由于疲劳引起的，而且对于炼钢厂房使用时室内温度较高等因素影响，大多数吊车梁未达到设计使用年限就发生破坏。传统的加固方式虽然有一定的加固效果(如加焊钢板或型钢)，但同时也增加了吊车梁的自重和空间利用率的下降，造成应力和刚度的重分布，通常会在焊缝部位造成应力集中，在疲劳荷载的作用下产生疲劳裂纹，造成钢吊车梁的二次疲劳损伤。由于碳纤维布因抗拉强度高、可成型性强(如在钢结构的拐角处可以很好地与钢构件进行黏结)、耐腐蚀和抗疲劳性能效果好，对钢吊车梁的加固效果比传统方法加固效果要好很多。根据不同的病害采用不同的加固方法，如在构件的受拉面粘贴碳纤维布可以提高构件的抗弯能力;在钢结构疲劳部位，通过粘贴碳纤维布可以提高剩余疲劳寿命等，碳纤维布加固钢构件的技术效果显著，立竿见影，逐渐成为专家学者研究的热点内容。
2工程难点分析和措施
2．1标准规范欠缺
鉴于粘贴碳纤维加固钢结构技术在实际工程中应用的实例有限，无现成标准、规范可循，粘贴碳纤维布加固修复钢结构是一种新工艺，与碳纤维布加固混凝土有着极大的不同，二者在黏结方式、破坏界面及方式等方面均有很大不同。所以工程进行过程中结合以往工程经验，采用边试验、边验证、边优化、边施工的过程，分别针对材料选择、黏结性能、工艺性能、十字形节点疲劳性能试验、吊车梁模型试验、结构计算分析，设计出最优的加固设计方案。
2．2工程环境恶劣
在钢结构工业建筑中，钢吊车梁是很重要的组成部分，其所处的环境复杂，例如炼钢厂房，如果停工进行加固会造成严重的经济损失，所以要在厂房正常运行的情况下进行加固施工，此时结构工作环境存在高温及粉尘，施工环境条件恶劣，对工人的体力和耐力是一个极大的考验。而且炼钢车间环境温度很高，以往的黏结材料在黏结时间和工作温度方面都无法满足要求。在进行材料选择方面，中冶建筑研究总院有限公司的马明山完成了11个批次计200组试件的材料性能试验，系统考察了几种碳纤维布加固钢结构用黏结材料本体力学性能、钢对钢拉伸剪切性能、钢与碳纤维布正拉黏结性能、疲劳性能、浸润性、固化时间、外界扰动、钢-布搭接性能等参数，最终选取适合加固钢结构工业厂房要求的黏结材料和碳纤维布［9］。
2．3施工周期短
考虑到工业建筑钢吊车梁碳纤维加固工程的特殊性，工期短，停工1d就会造成巨大的经济损失，因此对于施工工艺的要求以及人员的协调性提出了巨大的挑战，所以加固施工时，建议采用快干型黏结剂及配套施工工艺，这样可以大大缩短停产时间。
3施工方法和顺序
施工方法和施工顺序的好坏直接影响到最终的施工质量，碳纤维布加固修复钢结构采用结构黏结剂与碳纤维形成黏结构件，粘贴于钢构件表面，但是由于黏结剂的力学性能、工艺参数及操作顺序的特殊性，造成其施工流程要比其他加固方式严格。以往工程实践表明，碳纤维布加固钢结构的效果好坏，除了需要良好的黏结剂之外，更需要严格的施工方法。所以针对工业建筑吊车梁加固工程的环境特点和工期要求，传统的环氧树脂和其他已有黏结材料很难满足工程要求，要求所用的黏结剂具有固化速度快、强度高、性能稳定等特点。
3．1施工技术准备
施工前应进行系统的前期准备工作，加固后应进行加固效果的观测和评价。为此，施工前进行以下工作。1)进行碳纤维加固详细设计，确定纤维材料选型、铺贴方向、粘贴层数、剪裁等。2)根据结构工作环境及施工周期要求等进行黏结剂材料选型及配合比设计，确定合理的加固施工工艺，分别进行了配胶工艺试验、涂胶和滚压工艺试验、快干黏结剂与碳纤维布浸润性试验、碳纤维布多层铺设工艺试验、碳纤维布搭接长度试验、表面防护工艺试验、黏结剂固化温度控制试验等。3)制订施工质量验收标准及操作规程。
3．2材料选择
粘贴碳纤维布加固钢结构的技术关键问题之一就是黏结材料的性能是否满足碳纤维布与钢材的变形协调和共同工作。目前，国内碳纤维布加固钢结构的工程实例非常缺乏，也没有相关的设计规范和标准。因此，材料选择方面要围绕其固化时间、不同养护温度下的工作性能进行研究。根据研究的要求和要点，主要进行以下试验工作，最终确定适合于工业建筑吊车梁使用的黏结材料。1)不同温度下黏结材料本身力学性能试验。2)不同温度养护条件下钢对钢拉伸剪切性能试验。3)不同温度养护条件下钢与碳纤维布正拉黏结强度试验。4)不同温度养护条件下钢对钢疲劳强度性能试验。5)扰动后钢对钢拉伸剪切性能试验。6)不同温度养护条件下钢与碳纤维布搭接黏结强度性能试验。
3．3构件表面处理要求
1)构件表面需按照设计要求将粘贴碳纤维布区域打磨平整，无明显凸凹;清除需补强钢梁的表面浮尘、积灰，尤其是腹板和翼缘等构件相交和弯折处一定要打磨平滑，宜用钢丝刷仔细清理干净。2)需将构件表面氧化层全部打磨掉，露出构件本身材质，无浮漆、无残留氧化物等杂质。3)被加固构件表面应有一定粗糙度，可用砂纸对黏结区域进行打磨，打磨方向宜与粘贴碳纤维布方向呈45°角为宜。4)表面处理应控制好力度和时间，使构件露出原来材质，又不过度损伤钢材。5)表面处理应在粘贴碳纤维布施工前5h内进行，构件表面处理后不宜放置太久，以免生成含水氧化层，影响黏结强度。
3．4粘贴位置定位放线
根据前述计划，对铺贴碳纤维布的区域进行画线定位。画线时，在粘贴部位画出铺设碳纤维布各条带的定位线即可。
3．5按照设计尺寸裁剪纤维布
用脱脂棉纱醮丙酮或无水酒精溶液擦洗打磨表面，晾置干燥。按照加固设计的尺寸剪裁碳纤维布(为保证施工进度，可以提前按照设计图要求的尺寸剪裁好碳纤维布，并妥善放置)，防止碳纤维布沾染灰尘。裁剪好的碳纤维布应平铺或者卷成桶状放置，不应弯折。剪裁和施工过程中严禁损伤碳纤维布。要求剪裁好的碳纤维布实际面积应不小于加固设计面积。
3．6底层材料和找平材料的涂刷
采用纤维布加固时，配置并涂刷底层树脂，均匀涂刷，待指触干燥后可进行下一工序;配置找平材料并修补损伤处，修补处应平整、无毛刺，待找平材料指触干燥后可进行下一工序。
3．7纤维布的粘贴
鉴于快干黏结剂固化速度快，7～10min即可初步固化，因此应严格控制其涂胶、滚压工艺。每施工段至少需要4人。一人负责配黏结剂，将黏结剂A，B组分混合均匀;一人负责涂浸渍树脂，将浸渍树脂涂于表面待粘贴区域;另外两人分别负责粘贴碳纤维布和刮浸渍树脂、滚压，刮浸渍树脂、滚压时应注意，须按住纤维布的一端，沿着纤维方向从一端向另一端刮涂、滚压，以使浸渍树脂充分浸润碳纤维布，并且赶走胶层中的气泡，使胶层均匀。不可来回错动，造成纤维丝束松散扭曲，不利于复合材料的荷载传递。刮涂力度以使碳纤维布端头溢出一定量的胶液为宜，但胶瘤不宜过大。此过程中应保持碳纤维布平整，注意不要使碳纤维布出现抽丝、扯离现象;应用此工艺需注意，一定要掌握好配浸渍树脂的量，不应一次性大量配黏结剂，以免其大量放热，固化加快。涂浸渍树脂后应在2min以内铺设纤维布，纤维布铺设完成后，应在3～4min内对铺设完成的纤维布表面再涂刷浸渍树脂。如果出现胶层空白，则需要补浸渍树脂，然后再加压粘贴，胶层厚度宜控制在0．3～0．8mm。称取胶液时应根据施工进度、固化温度确定用胶量，一次不能称取大量胶液。涂胶的场所应明亮干燥，灰尘尽量少。涂胶过程中，称取各组分的工具不能混用，涂胶的工具也不能接触盛胶容器中未用的各组分。应严格控制各组分的比例，相对误差控制在5%以内。当多层铺设时，应按设计顺序和方向黏结，使各层粘贴方向与主应力方向一致，在最后一层纤维布的表面均匀涂刷浸渍树脂。第1层铺设完毕后，为了使2层之间更好的黏结，应在第1层浸渍树脂固化以前进行下一层布的粘贴。粘贴过程中注意，不应使第1层布发生错动。用滚轮沿着纤维方向进行滚压，使2层布充分黏结。碳纤维布搭接处，顺纤维受力方向搭接长度不应小于200mm，搭接区域不宜出现空鼓、凸起、凹陷等缺陷，否则应对缺陷进行修补。在粘贴碳纤维布和固化过程中，环境温度宜控制在50℃以下。
3．8表面防护要求
参考常规碳纤维布加固结构技术的要求和一般经验，考虑环境的特殊性，粘贴完碳纤维布，应在黏结剂固化后进行表面修整及防护处理，刮掉多余的胶液、涂刷防护材料。在后续施工过程中，应避免胶层受到冲击和剥离，保证碳纤维增强复合材料与钢构件之间有可靠的黏结。为了延长碳纤维复合材料的使用寿命，防止在高温环境下对黏结剂的有效黏结产生影响，在粘贴碳纤维后2h内应在碳纤维布的外部涂刷防护材料，并安装设置防火隔热板。防护材料的涂刷工艺按施工工艺和要求进行。
4施工检验和验收
4．1原材料检验
对FRP、结构胶粘剂等原材料宜按工程用量一次进场到位。进场时，应会同监理单位对产品合格证、产品质量出厂检验报告和包装完整性进行检查。同时，应对产品的安全性能进行见证抽样复检。
4．2过程质量检查与控制
采用碳纤维布及配套树脂类黏结材料对钢结构进行加固修复时，上一道工序经检查合格后，方可进行下一道工序施工。施工质量不能满足要求时，应立即采取补救措施或返工。施工过程中，应有专门人员负责质量检查并做详细记录。
4．3尺寸偏差及黏结质量检验
碳纤维布加固钢结构吊车梁时，应严格按照设计尺寸进行粘贴加固，粘贴位置偏差相对设计值≤10mm。对于黏结质量的验收多采用锤击法或其他有效探测法进行检查，总有效面积不应小于总黏结面积的95%。若单个空鼓面积≤2500mm2，建议采用针管注胶法对空鼓部位进行修补;若单个空鼓面积＞2500mm2，应将空鼓处的碳纤维布割除，重新搭接并粘贴等量碳纤维布。重新粘贴时，其每端的搭接长度不应小于200mm。
4．4碳纤维布加固修复钢结构工程验收应具备以下基本资料
工程概况及钢结构鉴定或评估报告;设计文件;施工资料，包括施工组织设计、施工工艺及过程质量控制记录、隐蔽验收记录、材料和工程量统计、加固修复后图纸等;监理资料、过程控制记录;原材料检验报告、现场质量检验报告等。
5结语
纤维布范文6
【关键词】碳纤维布；混凝土结构；加固技术
【中图分类号】TU749 【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0139-01
一、碳纤维布的定义
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90％以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等。碳纤维比重性能小，因此有很高的比强度。
二、碳纤维布应用的范围及优点
碳纤维布在建筑市场上广泛应用于使用荷载的增加、抗震需求、抑制裂缝、材料老化等，在加固混凝土结构方面适用于各种结构类型、部位的修补，如梁、板、柱子、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构。
碳纤维布加固主要的优点：
1、耐酸、碱、盐及大气环境耐腐蚀性能非常好，能保护混凝土结构等其他材料的表面及内部质量。
2、碳纤维布物理力学性能非常优秀，弹性模量数据与钢接近，抗拉强度大大高于普通钢筋，众多试验表明碳纤维布加固钢筋混凝土是最理想的方案之一。
3、施工质量能够得到保证：碳纤维布材料性能是柔软，形状可任意塑造，能采用技术处理办法保证被加固对象表面无气泡、无空隙存在。
4、施工非常方便，现场无须任何借助任何大型施工设施和机械用具。
5、碳纤维布形状可任意剪裁，适合于混凝土各种类型结构和形状，且不影响结构外观质量，最重要的是施工工艺简单，工期短。
6、重量轻、厚度薄：粘贴后每平方米重量一般小于1.0kg，粘贴一层碳纤维布厚度仅为1.0mm左右，加固修补后的自重和外形尺寸可忽略不计。
由此可见，碳纤维布加固在工程建筑上产生的经济效益非常之大。
三、碳纤维布加固在具体工程实例的应用
1、工程概况
某工程住宅楼，地下一层，地上十八层，框架结构，填充墙体材料为页岩多孔砖，桩基采用钻孔灌注桩，基础为板基础，主体结构砼为商品砼，地下室层高5米，地上部分层高2.9米。基础混凝土标号C40，地下室C35，地上部分C30，抗震按设防烈度6度设计。由于业主需要原已建的住宅楼需增加一层，一~二层住宅层改为商用用途。经房屋结构检测，设计院对原承载结构计算进行复核，需要要对原住宅楼进行全面补强、加固处理。结构加固有以下内容：
（1）根据施工图需要增加一层，增加层柱子采用变小截面取定，梁、屋面板采用轻型钢结构、压型板等材质处理
（2）一~二层框架柱采用整体碳纤维布加固、梁端增加结构构造措施，提高结构抗震能力和延性。
2、设计依据及要点
加固内容的设计依据有《混凝土结构加固设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震加固技术规程》、《混凝土结构后锚固技术规程》以及原设计结构施工图纸、房屋结构检测报告要求等。
设计要点：采用加大截面法加固的框架柱，对需要加固的结构梁、柱采用如下措施：梁侧边用碳纤维布用150mm款U形箍、中间间隔的净距150mm，上口用150mm宽碳纤维布压边收头处理。梁底采用一层200mm宽碳纤维布粘贴，局部增加为3层；主次梁交叉部位局部作碳纤维布U形箍加强。柱子加固：柱高全范围内粘贴三层碳纤维布，采用封闭式连续粘贴，纤维方向与柱轴线方向垂直。纤维布与混凝土之间、纤维布与纤维布之间都涂有环氧树脂胶，纤维布缠需要搭接10mm。
（3）材料要求：碳纤维布的规格为0.1mm×45mm,极限抗拉强度不小于3600Mpa。
四、施工工艺及质量控制要点
施工操作顺序
1、混凝土构件基底处理
（1）用吹风、哄干机将混凝土表面保持干燥，并无油污、附着物。
（2）混凝土表面蜂窝、麻面等缺陷部位应予剔除，对疏松部位进行凿出干净后，用提高一级的砼振捣修补。
（3）混凝土若产生的结构贯穿裂缝，需用环氧树脂及其他技术进行封闭处理。
2、混凝土构件表面涂底胶
（1）根据设计要求比例将主剂与固化剂放置器量具中，经现场搅拌，在有效时间内使用。
（2）使用毛刷在被加固混凝土构件表面均匀涂满刷底胶，来回两遍，总厚度保持在0.5mm以下，等待胶固化干燥。
3、用整平胶料找平
（1）混凝土面层炸模现象先用凿子凿平，有油污、凹凸不平处用砂轮机磨平，然后用整平胶批平。
（2）等待整平胶干燥约3小时后再观察表面是否有尘灰和颗粒，需清除后才能进入下道工序。
4、在混凝土构件表面粘贴碳纤维布
（1）按设计图纸要求尺寸，在碳纤维布进行排版放样，按照放样的位置进行裁剪，裁剪的边必须光滑，避免有卷口，引起边缘局部不平整。
（2）按设计要求配置粘贴胶料，用毛刷在被加固混凝土表面处来回均匀涂刷粘贴胶料，避免有流淌及气泡产生，特别在构件的搭接、拐角尤其需要注意。
（3）在粘贴好的碳纤维布表面用滚筒来回反复滚压，使碳纤维布充分浸润胶料，确保碳纤维布内无气泡产生，待完全干燥后，方可进行下一层碳纤维布的粘贴。
5、施工规范质量、安全措施要求
施工质量规范要求：基层混凝土构件的混凝土强度标号不得低于C15；碳纤维布沿纤维方向的搭接长度不得小于100mm；碳纤维布的端部在必要时应采取相应的附加措施，如采取钢板固定等；粘贴碳纤维布应尽量避开障碍物，如遇无法清除的障碍物而需截断时，在截断部位要予以适当强化处理。
施工安全措施：碳纤维布裁剪及使用时应尽量远离电源，尤其是高压电线及输电线路，避免产生火花引起火灾；碳纤维布的配套用胶要远离火源，避免阳光直接照射，做好遮阳防尘措施；现场施工人员应穿工作服，同时还须佩戴口罩和手套，施工人员严禁在现场吸烟；配置及使用胶的场所必须保持良好的通风，防止施工作业中毒。
6、施工温度要求
在使用碳纤维布加固混凝土时，必须注意是施工的现场温度。现场温度一般控制在50摄氏度左右，若温度长期处于较低温状态，要采取其它技术处理措施或暂停施工，以保证施工现场质量。
五、结束语
碳纤维布材料是非常有前途的新型材料，是目前性能最好，用途最多的增强纤维。随着碳纤维布在混凝土应用不断的发展，目前完全可以与粘钢技术的性能相媲美，而且很快可以替代粘钢技术，能够最大发挥它的经济与技术的效益。
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