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纖維布范文1
雙組分纖維由兩種組分復合而成,纖維可同時具有所含組分的特點,是化纖差別化品種中較為復雜的纖維類型。雙組分技術多年前就已成功應用于短纖和長絲的生產中,目前雙組分纖維廣泛用于毛型織物、絲綢型織物、高蓬松的填充物、彈性織物、人造麂皮、防水透濕織物、無塵服和特種功能(導電、發光、抗菌抗輻射、防偽)織物等中。根據纖維截面的不同,雙組分纖維可分為皮芯型、并列型、超細型和混纖型等。
產業用非織造布經過數十年的快速發展,針刺短纖、水刺、紡熔等非織造布開始向差別化、功能化發展,更多新型的具有特殊功能的產品由此不斷問世,拓寬了產業用非織造布的市場應用,使非織造布進入到更多行業,滲透到生活的方方面面。
非織造布用纖維種類廣泛,主要包括超細型的定島/不定島海島短纖、皮芯型長絲、可裂解短纖/長絲等。
2雙組分纖維非織造布的市場淺析
2.1高級擦拭布
雙組分紡粘水刺裂解型非織造布融合了雙組分復合紡絲、紡粘、水刺工藝,具有超細的纖維結構,質地柔軟,容塵量大。如德國Freudenberg(科德寶)公司、江西吉安三江生產的PET/PA 16瓣橘瓣型紡粘水刺非織造布,都可做優質的擦拭布。
目前,國內一些廠家將進口的韓國或中國臺灣的的雙組分可裂解短纖通過水刺裂解成超細纖維后加固,制成汽車擦布,利潤可觀。
海島纖維經梳理鋪網針刺后堿減量溶掉海組分,制成的汽車擦布縱橫向強力、延伸率均勻,柔軟,耐用,隨著汽車消費的日益平民化,其市場分額也將日益擴大。
另外,熔噴布經整理后也可制成高級擦布。無論哪種方法,都是利用纖維的超細、柔軟、不損傷、不留痕跡、吸附力大的特性。目前,國內高級擦拭布的市場容量比衛生材料要小,將雙組分可裂解短纖進行水刺、海島纖維進行針刺、熔噴布進行整理的方法更為靈活,且其產品可多樣化,不局限于單一的擦拭布品種,更適合市場發展的需要。而國際上對超細纖維擦拭布的需求量大,特別是電子工業、光學工業、汽車等,因此出口市場開發潛力大,且高端產品更受歡迎。
2.2醫療衛生材料
目前,國內外的雙組分紡粘非織造布大多為皮芯型,常用的原料為PE/PP、PE/PET、CoPET/PET等。皮層的熔融溫度較芯層低,如PE、CoPET的熔點較低,熱軋時用較低的溫度就可進行固結,而芯層則保持原有的性能和形狀。其產品要比單組分的手感更柔軟、強度更高、延伸更大,具有良好的透氣性,是理想的醫療衛生材料。目前世界上用于生產衛生材料的幅寬最大的雙組分SMS生產線已達 7 m,生產速度達 900 m/min。
2.3合成革基布
短纖成網后通過水刺或針刺固結成的非織造布廣泛用于鞋里革、鞋里襯布等中,用量大,檔次低,價格便宜。而雙組分 16 瓣中空紡粘水刺非織造布以高產、高品質的姿態進入鞋里革基布市場,提升了鞋里用布的檔次,但在價格上不具優勢。
定島/不定島海島纖維經梳理鋪網、含浸聚氨酯、溶解抽出海成分、表面整理后制成的超細纖維合成革,因為其紡絲工藝賦予了它足夠的纖維細度,成網固結工藝使其有三維網狀的類似于天然皮革的微觀結構,含浸聚氨酯后溶解抽出海的工藝不僅使纖維細化,同時還使島與島之間存有一定的空隙,因此其產品擁有天然皮革的柔軟性、彈性、透氣透濕性、可伸縮性以及懸垂感、厚實感等特點,進而廣泛用于鞋革(運動鞋、休閑鞋)、服裝革、汽車用革、家具箱包、球類革、裝飾類革等領域。但在超細纖維合成革的生產工藝中,通過堿減量/甲苯抽取溶掉海,使用溶劑型聚氨酯為黏合劑等操作使企業時刻面臨排放不達標、停產整頓的壓力。新型水溶性雙組分海島紡粘非織造布以及水性樹脂在超細纖維合成革中的應用研究,都將使超細纖維合成革成為環保、高品質的仿真型產品,邁進寬廣的市場空間。
2.4服裝用布
非織造布用作服裝面料一直是非織造布行業的努力目標,而雙組分復合紡長絲、短纖已廣泛用于紡織領域,尤其是海島纖維的應用,給服裝行業增添了許多亮點。雙組分紡粘水刺非織造布集紡粘非織造布的高強度、水刺非織造布的柔軟和透氣于一身,較其它種類的非織造布具有更細的纖維截面。從原理上講,這種產品具有更接近于機織布的性能,但畢竟加工方式不同,接收成網和加固方式決定了其表觀質量如均勻性、平整度等與機織布相去甚遠,這需要借助特殊的后整理技術來改善,因此還有很多工作要做。雙組分紡粘水刺非織造布在某些領域可取代機織布做裝飾布或服裝襯布,市場空間很可觀。
2.5過濾材料
纖維布范文2
關鍵詞：鋼纖維混凝土 ；自由落錘； 抗沖擊性能；試驗；研究
中圖分類號：TU528.572文獻標識碼： A 文章編號：
混凝土作為一種多孔性的脆性材料, 長期以來，在路面混凝土、橋面混凝土等頻繁承受動力荷載的結構中，混凝土通常是由于抗沖擊性能不足而喪失其使用性能。因此，掌握混凝土的動載性能對設計承受沖擊荷載的結構是非常重要的。論文通過對層布式鋼纖維混凝土進行抗沖擊性能試驗，研究了混凝土集料、不同層位、不同鋼纖維摻量對混凝土的抗沖擊性能的影響，試驗結果表明，層布式鋼纖維對混凝土抗沖擊性能有極大的提高作用。
1 原材料及試驗方法
1．1原材料
水泥采用32.5#普通硅酸鹽水泥，粗骨料選用粒徑為5mm~26.5mm的連續級配卵石，細骨料選用細度模數為2.9的中砂，混凝土配合比見表1。鋼纖維采用武漢寶龍恒基材料工程有限責任公司生產的新型鋼纖維，技術指標見表2。
表1 混凝土配合比
表2鋼纖維技術指標
1．2試驗方法
混凝土材料的抗沖擊性能是指在反復沖擊荷載的作用下，混凝土材料吸收動能的能力。目前國外混凝土抗沖擊試驗方法主要有爆炸試驗(explosive test)、卻貝擺錘沖擊試(Charpy pendulum test)、射彈試驗(projectile impact test)和落錘沖擊試驗(drop-weight test)。由于落錘沖擊試驗的簡便性，得到了美國ACI 544 委員會(American Concrete Institute Committee544) 的推薦。我國對鋼纖維混凝土的抗沖擊性能研究相對較少，沒有現成的落錘式沖擊試驗機。《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》(JTGE30-2005) 等有關規范對路面水泥混凝土抗沖擊韌性的試驗方法和試驗流程也沒有作出規定。對此，本次試驗采用自制自由落錘沖擊試驗。
圖1沖擊試驗裝置
自制自由落錘沖擊試驗裝置（如圖1）。該方法的試驗過程為：制作圓柱體試件，高度h=64mm，直徑D=150mm，試件澆筑24h后脫模，放入標準養護室養護28d，實驗前4h將試件從養護室取出晾干。將1個4.5kg重的鋼錘自457mm的高度自由落下，沖擊放置在試件中心的鋼球(鋼球為傳力球，直徑64mm，防止落錘直接砸在試件上造成試件局部破壞)，每完成1次沖擊即為1個循環。仔細觀察試件表面，當試件表面出現第1條裂縫時的沖擊次數即為初裂沖擊次數N1。然后繼續反復進行沖擊循環，直至試件被破壞并與試驗裝置中4塊擋板的任意3塊接觸時(或有一條裂縫大于3mm)，這一沖擊次數即為破壞沖擊次數N2。
每組設6個平行試件。鑒于混凝土材料的變異性和離散性較大，為保證沖擊試驗得出數據的可靠性，試驗采用格拉布斯法對數據進行取舍，即對每組試件沖擊次數xi由小到大進行排序，并按式(1)、式(2)計算統計量g：
當最小值x1 可疑時，則：
(1)
當最大值xi 可疑時，則：
(2)
式中：為沖擊次數的算術平均值；x1 為沖擊次數的最小值；xi 為沖擊次數的最大值；S 為沖擊次數的標準偏差。
在顯著水平=0.05下，求得可疑值的臨界值g0 (，n)。若滿足式(3)：
(3)
則可依值舍去。
式中：n 為每組試件的試件數。當舍棄后試件數小于3時，則重新成型試件試驗。對于有效數值，取它們的平均值作為結果數值。
然后計算鋼纖維混凝土的抗沖擊性能(以沖擊功計)。
沖擊功的計算式為：
W = N2 mg h (4)
式中：W ——沖擊功，J；
N2 ——破壞沖擊次數；
m——鋼錘質量m=4.5 kg；
g——重力加速度g=9.8m/s2；
h----沖擊錘下落高度h=457mm。
2 鋼纖維對混凝土抗沖擊性能的影響
通過自由落錘沖擊試驗反復沖擊試件直至破壞，測試混凝土吸收動能的能力。為了深入探討各層鋼纖維對混凝土抗沖擊性能的影響，制作了以下幾組試件，每組六個平行試件（見表3）。
表3 單層鋼纖維混凝土抗沖擊試驗
圖2沖擊次數與層位的關系圖3沖擊功與層位的關系
從表3和圖2、圖3中可以得到如下結論：
(1)布置鋼纖維層的混凝土比素混凝土的抗沖擊性能有了極大的提高，無論是初裂沖擊次數還是終裂沖擊次數均有了很大的增加。抵抗的沖擊功最大提高了6.4倍；在出現初裂縫后吸收功的能力提高了48.3倍。在沖擊過程中，鋼纖維層能有效地減小混凝土的裂隙程度，增強材料介質連續性，減小沖擊波被阻斷引起的局部應力集中現象，可以阻礙混凝土裂縫的擴展?；炷脸趿押螅咝阅艿匿摾w維使混凝土保持一定整體性，繼續吸收沖擊功，故鋼纖維大大提高了混凝土的抗沖擊韌性，另外，層布鋼纖維混凝土優良的抗沖擊性能還表現為裂而不碎的良好抗裂性。
(2)隨著鋼纖維層的由下到上的層位變化，材料的抗沖擊性能提高很明顯，而且從圖中線段可以看出，隨著鋼纖維層的逐步上移，終裂次數增長趨勢越大，抗沖擊性能越好。這說明上層的鋼纖維抗沖擊性能好。從圖4、圖5可以看到試件在沖擊作用下，首先由于水泥基體的抗拉強度低，所以發生開裂的是水泥基體，即上表面出現細微的裂紋，素混凝土此時裂紋很快發展，試件破壞形式為一分為二；在層布式鋼纖維混凝土中，原先由水泥基體承受的荷載立即傳遞給連接在裂紋處的鋼纖維，鋼纖維可以很快承力并抑制裂紋的擴展，試件表現出裂縫后仍保持相對完整性。隨著沖擊次數的增多，水泥基體中的裂紋增多，損傷增加，鋼纖維承受的荷載也相應增加，鋼纖維變形增大，直至被拔出或拉斷；此時試件破壞形式大多是三條裂縫從中心向外，相互的角度約為120º，也有部分試件是四條裂縫自中心向外，相互呈90º。在鋼纖維被拉長及被拔出的過程中將消耗大量的沖擊能量，表現為層布式鋼纖維混凝土抗沖擊性能的提高。
圖4素混凝土終裂照片
圖5 層布鋼纖維混凝土終裂照片
3 集料對對混凝土抗沖擊性能的影響
對比試驗集料選擇石灰巖碎石（碎石的級配同卵石的級配相同）。單層鋼纖維混凝土抗沖擊試驗、上層鋼纖維摻量對沖擊韌性試驗的結果見表4和表5。
表4單層鋼纖維混凝土抗沖擊試驗結果（碎石）
表5上層鋼纖維摻量對沖擊韌性試驗的結果(碎石)
注：1、由于混凝土材料的變異性和離散性，表3、4、5中的數據為有效數值的平均值；
2、每組試件上、下層布鋼纖維，下層鋼纖維含量為1.4kg/m2；
3、上(下)層鋼纖維離試件頂(底)面20mm。
通過對比卵石與碎石的沖擊試驗，為方便對比，得如下圖5.11~圖5.20。
圖6上層摻量對初裂沖擊次數對比 圖7單層對初裂沖擊次數對比
圖8 上層摻量對終裂沖擊次數對比圖9 單層對終裂沖擊次數對比
圖10 上層摻量對沖擊功對比 圖11 單層對沖擊功對比
圖12 沖擊后卵石斷裂面 圖13 沖擊后碎石斷裂面
從試驗過程及圖6~圖13可以得出以下結論：
(1)對于素混凝土，卵石比碎石的初裂和終裂沖擊次數略高，約高40次。
(2)單層鋼纖維的卵石與碎石初裂次數相差不大；除上布鋼纖維層，卵石明顯大于碎石外，中、下布鋼纖維初裂次數基本相同。體現了材料本身的變異性和離散性。
(3)對比圖12和圖13的破壞斷面，可以看出卵石的斷面中開裂一般是沿著卵石的邊緣，而碎石的破壞均是貫穿石塊，說明碎石膠結的好。
(4)觀察圖6、圖8和圖10，三幅圖有一個共同的特點，就是上、下層布鋼纖維比單層有明顯較大的提高，其沖擊韌性提高的很快。
4 結論
（1）隨著上層鋼纖維摻量的不斷增加，鋼纖維混凝土的初裂沖擊次數和終裂沖擊次數增加十分明顯，并且增加的趨勢也在加大。
（2）上層摻量1.8kg/m2的混凝土比無上層的單層混凝土的初裂次數增加了3.2倍；終裂次數增加了4.6倍。說明摻量的增加極大提高了混凝土的抗沖擊性能。
（3）上層鋼纖維對沖擊韌性的改善好過下層；另外，鋼纖維層的加入不僅可以有效改善混
凝土的斷裂韌性和抗沖擊性能，也改變了混凝土基體的粘結性能，使混凝土材料更具有整體
性，提高結構的疲勞性能和耐久性。
（4）對比層布式鋼纖維混凝土，碎石比卵石抗沖擊性能提高從1.4倍至2.5倍不等，說明碎石集料的抗沖擊性能高于卵石。
參考文獻
[1] JTG E30-2005 公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程[ S]．北京：人民交通出版社，2005
[2] 王佶，李成江，李存瑞．不同纖維層布式鋼纖維混凝土抗彎韌性的研究[J]．武漢理工大學學報，2006，28(7):82-85
纖維布范文3
【關鍵詞】碳纖維、底涂膠料、整平膠料、粘結膠料
一、 表面粘貼碳纖維布加固的優點：
眾所周知，對現有建筑物及構件有加固方法很多，常見的加大方法有：加大構件截面加固法，裂縫壓力灌漿加固法，構件表面條、帶狀噴射混凝土加固法，構件雙面或單面配筋噴射混凝土加固法，構件表面粘貼鋼板加固法，以及構件表面粘貼碳纖維布加固法等許多加固方法，為什么本文只談表面粘貼碳纖維布加固法呢，主要是它具備如下優點：
1. 材料柔軟、易粘貼、質量易于保證
碳纖維材料柔軟，易貼附，施工時有效粘結面積基本達100%，局部出現氣泡可用針管注膠修復，易于發現加固缺陷且方便補救。
2. 易于施工，不受條件限制
碳纖維施工過程中可按實際需要尺寸現場裁剪，可用于曲面等不規則形狀的加固。施工時不需要大型機具，手工作業可方便處理曲面、拐角，不需要機械固定。
3. 適用范圍廣，不受現有建、構筑物構件限制
碳纖維加固可廣泛用于各種類型結構，各種結構形狀的加固修復，可用于建筑梁、板、柱、墻等的加固，也可用于以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其它土木工程的加固補強。
4. 材料輕質、對原有構件影響小
碳纖維加固施工時，每一層粘貼厚度0.3-0.6mm，每一層質量400-600g/m2，基本不增加結構自重和結構尺寸，不會損傷原結構。
5. 加固與混凝同工作性能好
碳纖維加固通過3種粘結材料粘接，與混凝土形成一個復合整體，共同工作性能好。
6. 加固后耐久性好，耐酸、堿、鹽及大氣環境腐蝕性強
碳纖維加固后的構件耐久性優異，可耐酸、堿、鹽及大氣環境的腐蝕。碳纖維布加固后的構件可提高柱延性（抗震能力）2至4倍，可增加梁、板的抗彎能力30%至100%；可增強梁、柱抗剪能力30%至80%；可提高柱、墻承壓能力20%至50%。
7. 碳纖維抗拉強度高
碳纖維自身的抗拉強度高，是Ⅱ級鋼筋的10倍以上。
二、 碳纖維材料的性能
表面粘貼碳纖維布加固法具有眾多的優點，主要是由碳纖維材料自身性能決定的。高性能碳纖維的強度可比鋼材高很多，普通碳纖維的彈性模量與鋼材相當，而拉伸強度為普通鋼材的十幾倍，在達到相同加固效果的情況下，碳纖維的用量比鋼材少得多，這是碳纖維片材在加固工程中應用較多的一個重要原因。
三、 表面粘貼碳纖維布加固施工工藝
1. 配置粘貼劑
1） 將原材料按不同配合比稱量準確，分別配置底涂膠料、整平膠料及粘結膠料。先將稀釋劑加入聚合物主料內攪拌均勻，再將填料加入繼續攪拌至均勻，最后加入固化劑，充分攪拌后即可使用。
2） 配置膠料時應注意以下事項：底涂膠料每次配置量以1-2公斤為宜；整平膠料每次配置量以0.5-1公斤為宜；粘結膠料每次配置量以1-2公斤為宜。
3） 所有配置好后的膠料要求于1小時內施工完畢。
2. 處理基底
1） 需加固構件的混凝土表面如出現剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予剔除，對于較大面積的劣質層，在剔除后應用聚合物水泥砂漿進行修復。
2） 當有裂縫部位時，應先進行封閉處理。
3） 底涂膠料施工前，應先將構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，轉角粘貼處要進行倒角處理并打磨成圓弧狀。
4） 用吹風機將構件表面清理干凈并保持干燥，使用中國建科院研制生產EC高強度聚合物砂漿修補表面凹陷底部分。
3. 底膠涂抹
1） 按一定比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用攪拌器攪拌均勻，根據現場實際氣溫決定用量，并嚴格控制使用時間。
2） 用滾桶刷或毛刷將膠均勻涂抹于構件表面，厚度不超過0.4mm，并不得漏刷或有流淌、氣泡，等膠固化后（固化時間視現場氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時），再進行下一道工序。
4. 用整平膠料找平
1） 構件表面凹陷部位應用刮刀嵌刮整平膠料修補填平，模板接頭等出現高度差的部位應用整平膠料填補，盡量減少高差。
2） 構件轉角的處理，應用整平膠料將其修補為光滑的圓弧，半徑不小于20mm。
3） 整平膠料須固化后（固化時間視現場氣溫而定，以手指觸感干燥為宜，一般不小于2小時），方可再進行下一道工序。
5. 粘貼碳纖維布（用粘結膠料）
1） 按需求的尺寸裁剪碳纖維布，除非特殊要求，碳纖維布長度應在3m以內。
2） 配置、攪拌粘貼膠料，然后用滾筒刷均勻涂抹于所粘貼部位，在搭接、拐角部位適當多涂抹一些。
3） 用特制光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復滾壓至膠料滲出碳纖維布外表面，以去除氣泡，使碳纖維布充分浸潤膠料。
4） 多層粘貼應重復以上步驟，待纖維表面指觸感干燥為宜，方可進行下一層碳纖維布的粘貼。
5） 在最外一層碳纖維布的外表面均勻涂抹一層粘貼膠料。
6. 表面防護
用人工攪拌1：2水泥砂漿（摻5%107膠，為保持新舊混凝土接縫處結合好，摻用UEA膨脹劑）即可，砂漿面層用鐵抹壓光恢復。
四、 表面粘貼碳纖維布加固施工工程驗收
1. 工程驗收時必須有碳纖維及其配套膠料廠家所提供的材料檢驗證明。
纖維布范文4
關鍵詞：加固機理；碳纖維布；承載力
中圖分類號：TQ327.3 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2013）06-（頁碼）-頁數
1.引言
鋼筋混凝土結構廣泛應用于建筑結構中，混凝土碳化、介質侵蝕、堿骨料反應等原因，經過長時間的使用，梁體的承載力或耐久性均會有所下降，最直接的處理方法就是拆除重建或補強加固。常用的加固方法主要包括：加大混凝土截面加固法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、預應力加固法以及粘貼碳纖維補強加固。采用碳纖維加固是目前比較可行的方法之一，實際上，碳纖維布增強混凝土結構在實際應用中有很多優勢，比如良好的承載力、不腐蝕、防磁化、重量輕、不占用空間等。
2.碳纖維布的物理力學性能
2.1物理性能與應用
按高分子材料的種類可分為碳纖維布（CFRP） 、玻璃纖維布（ GFRP） 和芳綸加勁布（AFRP） 三種，其中以碳纖維布的應用最為廣泛。碳纖維布具有較高的抗拉強度，約為普通鋼材的10 倍，彈性模量與鋼材處于同一數量級；自重輕，每平方米質量為3 mm 厚鋼材的1P100 ；厚度小，其厚度為1～2 mm ，是一種高效的結構加固修補材料。
2.2力學性能
碳纖維布是一種正交異性材料，通常在纖維方向具有很高的強度，而在垂直于纖維的方向強度較低。一般，將碳纖維布的主拉應力方向沿加固混凝土梁體的縱向布置，與受力鋼筋方向一致，這種加固方式為單向加固。當需要雙向加固時，可采用雙層粘貼的方式實現。從前人的試驗分析基礎上得到的應力應變曲線可知，碳纖維布的應力—應變關系在斷裂前基本上是一條直線，即碳纖維布在工作應力范圍內基本上表現為線彈性，不存在屈服點或塑性區。
3.碳纖維布的加固機理[1、3]
3.1梁體加固機理
采用碳纖維布粘貼加固混凝土梁，一般是粘貼在梁底受拉區，以提高截面的抗彎承載力，這時碳纖維布的作用類似于梁底受拉鋼筋。碳纖維布和混凝土梁通過粘結層傳遞剪應力和粘
結正應力，以達到共同工作的目的。然而，在碳纖維布端部處往往由于形狀變化而產生應力集中，即產生較大的剪應力和粘結正應力，因此，其常見的破壞模式主要有四種：①碳纖維布達到極限強度發生斷裂，由于碳纖維布斷裂前處于彈性狀態，斷裂后立即退出工作，使梁的破壞具有一定的脆性； ②受壓區混凝土被壓壞相當于混凝土適筋梁破壞梁體所具有的良好延性； ③混凝土粘結面剪切破壞，即在碳纖維布端部應力作用下由于粘結層的剝離強度較低導致碳纖維布剝落； ④混凝土保護層剝落破壞，這是由于端部混凝土保護層被拉裂產生豎向裂縫，當裂縫延伸到縱向鋼筋后，又沿鋼筋產生水平向的剝離裂縫，使碳纖維布連同保護層發生剝離破壞。[1、3]
3.2粘結錨固機理[2]
纖維織物與混凝土之間的粘結力由以下幾個部分組成：纖維織物與混凝土的摩擦力；纖維織物與混凝土的機械咬合力；纖維織物與混凝土的化學膠著力；纖維織物由于溫度變化和吸
濕引起的膨脹及混凝土硬化收縮對纖維織物產生的壓力。面粘結性能是發揮纖維織物對混凝土基體增強、增韌、阻裂能力的關鍵。通過前人對纖維織物增強混凝土薄板界面粘結性能試驗初步研究，經過總結可以得到幾點結論： 1）纖維織物與混凝土之間的粘結力與纖維的種類有關，纖維織物的彈性模量越高，纖維織物的伸長變形越小，纖維織物與混凝土之間的粘結力越大。2）應進一步研究粘結滑移模型，建立纖維織物與混凝土界面單元本構關系，深入分析纖維織物增強混凝土薄板的界面粘結性能3） 碳纖維布錨固端的應力集中不但與其性能有關，還同粘結層的性能有關，降低粘結層剪切模量，可以降低端部剪應力集中。因此，應盡可能選用柔性好的材料可有效地降低剝離應力。4） 粘結層的厚度不宜過大，構件同一部位碳纖維布粘結層數不宜超過3 層。5） 粘結應力與錨固長度有關，錨固長度越短，局部粘結應力越大，因此，縱向抗彎加固的錨固長度應盡可能加長，有條件時建議延伸到梁體的支座邊緣。6） 為保證碳纖維布粘貼面平整，粘結劑應涂刷飽滿、均勻，保證碳纖維布與混凝土的整體粘結效果。
4.碳纖維布加固工程實例
4.1工程概況
某中學教學樓房屋的建筑主體部分為地上6層，混凝土強度等級均為C25，框架柱截面尺寸為400mm×600mm，框架梁尺寸多為250x500mm和400×650mm，目前，主要作為教室及辦公室使用。
4.2檢測結果
經檢測公司檢測鑒定，從一層至三層B～F軸線與10～13軸線范圍內五根框架柱承載力不足，框架梁承載力不足。主要表現為：部分框架梁配筋不足或抗震構造措施不滿足要求，為確保教學樓的使用安全，需對教學樓進行加固。
4.3碳纖維布加固設計
采用碳纖維布對梁進行加固，梁底粘貼寬250mm、厚度為0.117mm的碳纖維布兩層，梁兩端貼6道寬lOOmm的U形箍，凈距50mm。分別計算加固后梁的受彎承載力和受剪承載力，并與原構件進行對比，看加固后的構件是否已滿足結構承載力要求。
4.4碳纖維布加固的施工方法
4.4.1基本施工工藝
施工準備結構表面處理底膠配制并涂刷找平膠配制并修復、平整粘貼膠配制并涂刷粘貼纖維布表面噴砂防護。
4.4.2施工措施：
1）基底處理。2）混凝土表層出現剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予以鑿除，對于較大的面積的劣質層在鑿除后應用聚合物水泥砂漿進行修復。3）對表面有裂縫的部分如有必要應首先進行封閉灌漿處理。4）用混凝土角磨機、砂紙等工具去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質，構件基面的混凝土要打磨平整，轉角粘貼處要進行倒圓角處理（R≥25mm）。5）用吹風機將混凝土表面清理干凈并保持干燥。6）涂底膠。按規定的比例將主劑與固化劑先后置于容器中攪拌均勻，根據現場氣溫決定用量并嚴格控制使用時間。用滾筒刷均勻涂沫于混凝土表面，等膠體固化后（以指觸干燥為準），再進行下一步施工。施工現場嚴禁出現明火，注意通風。7）粘貼碳纖維布。按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布。拌制粘貼樹脂，然后均勻涂抹于所要粘貼的部位。粘貼碳纖維布，在確定所貼部位無誤后剝去離型紙，用特制的滾子反復沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使粘貼樹脂充分浸透碳纖維布。多層粘貼應重復上述步驟，待纖維表面干燥后方可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹一層粘貼樹脂。
5.結論
粘貼碳纖維布加固混凝土梁，承載力提高效果顯著，同時粘貼碳纖維布施工方法簡單，不占用空間，不影響建筑的使用功能，有著廣泛的應用前景。在本教學樓工程中，加固后的梁通過檢測公司檢測鑒定，達到了承載力要求。
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纖維布范文5
1碳纖維布加固吊車梁的特點
在工業廠房中，吊車梁能否正常運行直接影響著生產的正常進行，尤其對于煉鋼廠房，通常吊車噸位大甚至超載，而且運行頻繁，使得吊車梁破損開裂現象時有發生。工業廠房鋼結構吊車梁系統的破壞大多是由于疲勞引起的，而且對于煉鋼廠房使用時室內溫度較高等因素影響，大多數吊車梁未達到設計使用年限就發生破壞。傳統的加固方式雖然有一定的加固效果(如加焊鋼板或型鋼)，但同時也增加了吊車梁的自重和空間利用率的下降，造成應力和剛度的重分布，通常會在焊縫部位造成應力集中，在疲勞荷載的作用下產生疲勞裂紋，造成鋼吊車梁的二次疲勞損傷。由于碳纖維布因抗拉強度高、可成型性強(如在鋼結構的拐角處可以很好地與鋼構件進行黏結)、耐腐蝕和抗疲勞性能效果好，對鋼吊車梁的加固效果比傳統方法加固效果要好很多。根據不同的病害采用不同的加固方法，如在構件的受拉面粘貼碳纖維布可以提高構件的抗彎能力;在鋼結構疲勞部位，通過粘貼碳纖維布可以提高剩余疲勞壽命等，碳纖維布加固鋼構件的技術效果顯著，立竿見影，逐漸成為專家學者研究的熱點內容。
2工程難點分析和措施
2．1標準規范欠缺
鑒于粘貼碳纖維加固鋼結構技術在實際工程中應用的實例有限，無現成標準、規范可循，粘貼碳纖維布加固修復鋼結構是一種新工藝，與碳纖維布加固混凝土有著極大的不同，二者在黏結方式、破壞界面及方式等方面均有很大不同。所以工程進行過程中結合以往工程經驗，采用邊試驗、邊驗證、邊優化、邊施工的過程，分別針對材料選擇、黏結性能、工藝性能、十字形節點疲勞性能試驗、吊車梁模型試驗、結構計算分析，設計出最優的加固設計方案。
2．2工程環境惡劣
在鋼結構工業建筑中，鋼吊車梁是很重要的組成部分，其所處的環境復雜，例如煉鋼廠房，如果停工進行加固會造成嚴重的經濟損失，所以要在廠房正常運行的情況下進行加固施工，此時結構工作環境存在高溫及粉塵，施工環境條件惡劣，對工人的體力和耐力是一個極大的考驗。而且煉鋼車間環境溫度很高，以往的黏結材料在黏結時間和工作溫度方面都無法滿足要求。在進行材料選擇方面，中冶建筑研究總院有限公司的馬明山完成了11個批次計200組試件的材料性能試驗，系統考察了幾種碳纖維布加固鋼結構用黏結材料本體力學性能、鋼對鋼拉伸剪切性能、鋼與碳纖維布正拉黏結性能、疲勞性能、浸潤性、固化時間、外界擾動、鋼-布搭接性能等參數，最終選取適合加固鋼結構工業廠房要求的黏結材料和碳纖維布［9］。
2．3施工周期短
考慮到工業建筑鋼吊車梁碳纖維加固工程的特殊性，工期短，停工1d就會造成巨大的經濟損失，因此對于施工工藝的要求以及人員的協調性提出了巨大的挑戰，所以加固施工時，建議采用快干型黏結劑及配套施工工藝，這樣可以大大縮短停產時間。
3施工方法和順序
施工方法和施工順序的好壞直接影響到最終的施工質量，碳纖維布加固修復鋼結構采用結構黏結劑與碳纖維形成黏結構件，粘貼于鋼構件表面，但是由于黏結劑的力學性能、工藝參數及操作順序的特殊性，造成其施工流程要比其他加固方式嚴格。以往工程實踐表明，碳纖維布加固鋼結構的效果好壞，除了需要良好的黏結劑之外，更需要嚴格的施工方法。所以針對工業建筑吊車梁加固工程的環境特點和工期要求，傳統的環氧樹脂和其他已有黏結材料很難滿足工程要求，要求所用的黏結劑具有固化速度快、強度高、性能穩定等特點。
3．1施工技術準備
施工前應進行系統的前期準備工作，加固后應進行加固效果的觀測和評價。為此，施工前進行以下工作。1)進行碳纖維加固詳細設計，確定纖維材料選型、鋪貼方向、粘貼層數、剪裁等。2)根據結構工作環境及施工周期要求等進行黏結劑材料選型及配合比設計，確定合理的加固施工工藝，分別進行了配膠工藝試驗、涂膠和滾壓工藝試驗、快干黏結劑與碳纖維布浸潤性試驗、碳纖維布多層鋪設工藝試驗、碳纖維布搭接長度試驗、表面防護工藝試驗、黏結劑固化溫度控制試驗等。3)制訂施工質量驗收標準及操作規程。
3．2材料選擇
粘貼碳纖維布加固鋼結構的技術關鍵問題之一就是黏結材料的性能是否滿足碳纖維布與鋼材的變形協調和共同工作。目前，國內碳纖維布加固鋼結構的工程實例非常缺乏，也沒有相關的設計規范和標準。因此，材料選擇方面要圍繞其固化時間、不同養護溫度下的工作性能進行研究。根據研究的要求和要點，主要進行以下試驗工作，最終確定適合于工業建筑吊車梁使用的黏結材料。1)不同溫度下黏結材料本身力學性能試驗。2)不同溫度養護條件下鋼對鋼拉伸剪切性能試驗。3)不同溫度養護條件下鋼與碳纖維布正拉黏結強度試驗。4)不同溫度養護條件下鋼對鋼疲勞強度性能試驗。5)擾動后鋼對鋼拉伸剪切性能試驗。6)不同溫度養護條件下鋼與碳纖維布搭接黏結強度性能試驗。
3．3構件表面處理要求
1)構件表面需按照設計要求將粘貼碳纖維布區域打磨平整，無明顯凸凹;清除需補強鋼梁的表面浮塵、積灰，尤其是腹板和翼緣等構件相交和彎折處一定要打磨平滑，宜用鋼絲刷仔細清理干凈。2)需將構件表面氧化層全部打磨掉，露出構件本身材質，無浮漆、無殘留氧化物等雜質。3)被加固構件表面應有一定粗糙度，可用砂紙對黏結區域進行打磨，打磨方向宜與粘貼碳纖維布方向呈45°角為宜。4)表面處理應控制好力度和時間，使構件露出原來材質，又不過度損傷鋼材。5)表面處理應在粘貼碳纖維布施工前5h內進行，構件表面處理后不宜放置太久，以免生成含水氧化層，影響黏結強度。
3．4粘貼位置定位放線
根據前述計劃，對鋪貼碳纖維布的區域進行畫線定位。畫線時，在粘貼部位畫出鋪設碳纖維布各條帶的定位線即可。
3．5按照設計尺寸裁剪纖維布
用脫脂棉紗醮丙酮或無水酒精溶液擦洗打磨表面，晾置干燥。按照加固設計的尺寸剪裁碳纖維布(為保證施工進度，可以提前按照設計圖要求的尺寸剪裁好碳纖維布，并妥善放置)，防止碳纖維布沾染灰塵。裁剪好的碳纖維布應平鋪或者卷成桶狀放置，不應彎折。剪裁和施工過程中嚴禁損傷碳纖維布。要求剪裁好的碳纖維布實際面積應不小于加固設計面積。
3．6底層材料和找平材料的涂刷
采用纖維布加固時，配置并涂刷底層樹脂，均勻涂刷，待指觸干燥后可進行下一工序;配置找平材料并修補損傷處，修補處應平整、無毛刺，待找平材料指觸干燥后可進行下一工序。
3．7纖維布的粘貼
鑒于快干黏結劑固化速度快，7～10min即可初步固化，因此應嚴格控制其涂膠、滾壓工藝。每施工段至少需要4人。一人負責配黏結劑，將黏結劑A，B組分混合均勻;一人負責涂浸漬樹脂，將浸漬樹脂涂于表面待粘貼區域;另外兩人分別負責粘貼碳纖維布和刮浸漬樹脂、滾壓，刮浸漬樹脂、滾壓時應注意，須按住纖維布的一端，沿著纖維方向從一端向另一端刮涂、滾壓，以使浸漬樹脂充分浸潤碳纖維布，并且趕走膠層中的氣泡，使膠層均勻。不可來回錯動，造成纖維絲束松散扭曲，不利于復合材料的荷載傳遞。刮涂力度以使碳纖維布端頭溢出一定量的膠液為宜，但膠瘤不宜過大。此過程中應保持碳纖維布平整，注意不要使碳纖維布出現抽絲、扯離現象;應用此工藝需注意，一定要掌握好配浸漬樹脂的量，不應一次性大量配黏結劑，以免其大量放熱，固化加快。涂浸漬樹脂后應在2min以內鋪設纖維布，纖維布鋪設完成后，應在3～4min內對鋪設完成的纖維布表面再涂刷浸漬樹脂。如果出現膠層空白，則需要補浸漬樹脂，然后再加壓粘貼，膠層厚度宜控制在0．3～0．8mm。稱取膠液時應根據施工進度、固化溫度確定用膠量，一次不能稱取大量膠液。涂膠的場所應明亮干燥，灰塵盡量少。涂膠過程中，稱取各組分的工具不能混用，涂膠的工具也不能接觸盛膠容器中未用的各組分。應嚴格控制各組分的比例，相對誤差控制在5%以內。當多層鋪設時，應按設計順序和方向黏結，使各層粘貼方向與主應力方向一致，在最后一層纖維布的表面均勻涂刷浸漬樹脂。第1層鋪設完畢后，為了使2層之間更好的黏結，應在第1層浸漬樹脂固化以前進行下一層布的粘貼。粘貼過程中注意，不應使第1層布發生錯動。用滾輪沿著纖維方向進行滾壓，使2層布充分黏結。碳纖維布搭接處，順纖維受力方向搭接長度不應小于200mm，搭接區域不宜出現空鼓、凸起、凹陷等缺陷，否則應對缺陷進行修補。在粘貼碳纖維布和固化過程中，環境溫度宜控制在50℃以下。
3．8表面防護要求
參考常規碳纖維布加固結構技術的要求和一般經驗，考慮環境的特殊性，粘貼完碳纖維布，應在黏結劑固化后進行表面修整及防護處理，刮掉多余的膠液、涂刷防護材料。在后續施工過程中，應避免膠層受到沖擊和剝離，保證碳纖維增強復合材料與鋼構件之間有可靠的黏結。為了延長碳纖維復合材料的使用壽命，防止在高溫環境下對黏結劑的有效黏結產生影響，在粘貼碳纖維后2h內應在碳纖維布的外部涂刷防護材料，并安裝設置防火隔熱板。防護材料的涂刷工藝按施工工藝和要求進行。
4施工檢驗和驗收
4．1原材料檢驗
對FRP、結構膠粘劑等原材料宜按工程用量一次進場到位。進場時，應會同監理單位對產品合格證、產品質量出廠檢驗報告和包裝完整性進行檢查。同時，應對產品的安全性能進行見證抽樣復檢。
4．2過程質量檢查與控制
采用碳纖維布及配套樹脂類黏結材料對鋼結構進行加固修復時，上一道工序經檢查合格后，方可進行下一道工序施工。施工質量不能滿足要求時，應立即采取補救措施或返工。施工過程中，應有專門人員負責質量檢查并做詳細記錄。
4．3尺寸偏差及黏結質量檢驗
碳纖維布加固鋼結構吊車梁時，應嚴格按照設計尺寸進行粘貼加固，粘貼位置偏差相對設計值≤10mm。對于黏結質量的驗收多采用錘擊法或其他有效探測法進行檢查，總有效面積不應小于總黏結面積的95%。若單個空鼓面積≤2500mm2，建議采用針管注膠法對空鼓部位進行修補;若單個空鼓面積＞2500mm2，應將空鼓處的碳纖維布割除，重新搭接并粘貼等量碳纖維布。重新粘貼時，其每端的搭接長度不應小于200mm。
4．4碳纖維布加固修復鋼結構工程驗收應具備以下基本資料
工程概況及鋼結構鑒定或評估報告;設計文件;施工資料，包括施工組織設計、施工工藝及過程質量控制記錄、隱蔽驗收記錄、材料和工程量統計、加固修復后圖紙等;監理資料、過程控制記錄;原材料檢驗報告、現場質量檢驗報告等。
5結語
纖維布范文6
【關鍵詞】碳纖維布；混凝土結構；加固技術
【中圖分類號】TU749 【文獻標識碼】【文章編號】1674-3954（2011）03-0139-01
一、碳纖維布的定義
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90％以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐磨擦、導電、導熱及耐腐蝕等。碳纖維比重性能小，因此有很高的比強度。
二、碳纖維布應用的范圍及優點
碳纖維布在建筑市場上廣泛應用于使用荷載的增加、抗震需求、抑制裂縫、材料老化等，在加固混凝土結構方面適用于各種結構類型、部位的修補，如梁、板、柱子、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構。
碳纖維布加固主要的優點：
1、耐酸、堿、鹽及大氣環境耐腐蝕性能非常好，能保護混凝土結構等其他材料的表面及內部質量。
2、碳纖維布物理力學性能非常優秀，彈性模量數據與鋼接近，抗拉強度大大高于普通鋼筋，眾多試驗表明碳纖維布加固鋼筋混凝土是最理想的方案之一。
3、施工質量能夠得到保證：碳纖維布材料性能是柔軟，形狀可任意塑造，能采用技術處理辦法保證被加固對象表面無氣泡、無空隙存在。
4、施工非常方便，現場無須任何借助任何大型施工設施和機械用具。
5、碳纖維布形狀可任意剪裁，適合于混凝土各種類型結構和形狀，且不影響結構外觀質量，最重要的是施工工藝簡單，工期短。
6、重量輕、厚度薄：粘貼后每平方米重量一般小于1.0kg，粘貼一層碳纖維布厚度僅為1.0mm左右，加固修補后的自重和外形尺寸可忽略不計。
由此可見，碳纖維布加固在工程建筑上產生的經濟效益非常之大。
三、碳纖維布加固在具體工程實例的應用
1、工程概況
某工程住宅樓，地下一層，地上十八層，框架結構，填充墻體材料為頁巖多孔磚，樁基采用鉆孔灌注樁，基礎為板基礎，主體結構砼為商品砼，地下室層高5米，地上部分層高2.9米。基礎混凝土標號C40，地下室C35，地上部分C30，抗震按設防烈度6度設計。由于業主需要原已建的住宅樓需增加一層，一~二層住宅層改為商用用途。經房屋結構檢測，設計院對原承載結構計算進行復核，需要要對原住宅樓進行全面補強、加固處理。結構加固有以下內容：
（1）根據施工圖需要增加一層，增加層柱子采用變小截面取定，梁、屋面板采用輕型鋼結構、壓型板等材質處理
（2）一~二層框架柱采用整體碳纖維布加固、梁端增加結構構造措施，提高結構抗震能力和延性。
2、設計依據及要點
加固內容的設計依據有《混凝土結構加固設計規范》、《建筑結構荷載規范》、《混凝土結構設計規范》、《建筑抗震加固技術規程》、《混凝土結構后錨固技術規程》以及原設計結構施工圖紙、房屋結構檢測報告要求等。
設計要點：采用加大截面法加固的框架柱，對需要加固的結構梁、柱采用如下措施：梁側邊用碳纖維布用150mm款U形箍、中間間隔的凈距150mm，上口用150mm寬碳纖維布壓邊收頭處理。梁底采用一層200mm寬碳纖維布粘貼，局部增加為3層；主次梁交叉部位局部作碳纖維布U形箍加強。柱子加固：柱高全范圍內粘貼三層碳纖維布，采用封閉式連續粘貼，纖維方向與柱軸線方向垂直。纖維布與混凝土之間、纖維布與纖維布之間都涂有環氧樹脂膠，纖維布纏需要搭接10mm。
（3）材料要求：碳纖維布的規格為0.1mm×45mm,極限抗拉強度不小于3600Mpa。
四、施工工藝及質量控制要點
施工操作順序
1、混凝土構件基底處理
（1）用吹風、哄干機將混凝土表面保持干燥，并無油污、附著物。
（2）混凝土表面蜂窩、麻面等缺陷部位應予剔除，對疏松部位進行鑿出干凈后，用提高一級的砼振搗修補。
（3）混凝土若產生的結構貫穿裂縫，需用環氧樹脂及其他技術進行封閉處理。
2、混凝土構件表面涂底膠
（1）根據設計要求比例將主劑與固化劑放置器量具中，經現場攪拌，在有效時間內使用。
（2）使用毛刷在被加固混凝土構件表面均勻涂滿刷底膠，來回兩遍，總厚度保持在0.5mm以下，等待膠固化干燥。
3、用整平膠料找平
（1）混凝土面層炸模現象先用鑿子鑿平，有油污、凹凸不平處用砂輪機磨平，然后用整平膠批平。
（2）等待整平膠干燥約3小時后再觀察表面是否有塵灰和顆粒，需清除后才能進入下道工序。
4、在混凝土構件表面粘貼碳纖維布
（1）按設計圖紙要求尺寸，在碳纖維布進行排版放樣，按照放樣的位置進行裁剪，裁剪的邊必須光滑，避免有卷口，引起邊緣局部不平整。
（2）按設計要求配置粘貼膠料，用毛刷在被加固混凝土表面處來回均勻涂刷粘貼膠料，避免有流淌及氣泡產生，特別在構件的搭接、拐角尤其需要注意。
（3）在粘貼好的碳纖維布表面用滾筒來回反復滾壓，使碳纖維布充分浸潤膠料，確保碳纖維布內無氣泡產生，待完全干燥后，方可進行下一層碳纖維布的粘貼。
5、施工規范質量、安全措施要求
施工質量規范要求：基層混凝土構件的混凝土強度標號不得低于C15；碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于100mm；碳纖維布的端部在必要時應采取相應的附加措施，如采取鋼板固定等；粘貼碳纖維布應盡量避開障礙物，如遇無法清除的障礙物而需截斷時，在截斷部位要予以適當強化處理。
施工安全措施：碳纖維布裁剪及使用時應盡量遠離電源，尤其是高壓電線及輸電線路，避免產生火花引起火災；碳纖維布的配套用膠要遠離火源，避免陽光直接照射，做好遮陽防塵措施；現場施工人員應穿工作服，同時還須佩戴口罩和手套，施工人員嚴禁在現場吸煙；配置及使用膠的場所必須保持良好的通風，防止施工作業中毒。
6、施工溫度要求
在使用碳纖維布加固混凝土時，必須注意是施工的現場溫度?，F場溫度一般控制在50攝氏度左右，若溫度長期處于較低溫狀態，要采取其它技術處理措施或暫停施工，以保證施工現場質量。
五、結束語
碳纖維布材料是非常有前途的新型材料，是目前性能最好，用途最多的增強纖維。隨著碳纖維布在混凝土應用不斷的發展，目前完全可以與粘鋼技術的性能相媲美，而且很快可以替代粘鋼技術，能夠最大發揮它的經濟與技術的效益。
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