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安康碳纤维加固耐久性研究

作者: 发布时间:2021-12-19 21:40:33点击:38061

信息摘要:

碳纤维加固是一种新型的建筑加固技术,碳纤维布强度高,超强耐久抗腐蚀,施工方便,对原结构伤害小,已逐渐成为土木工程加固中研究和应用的热点。但是超强耐腐蚀并不代表永不腐蚀,那么,碳纤维布的耐久性到底有多久?

      碳纤维加固是一种新型的建筑加固技术,碳纤维布强度高,超强耐久抗腐蚀,施工方便,对原结构伤害小,已逐渐成为土木工程加固中研究和应用的热点。但是超强耐腐蚀并不代表永不腐蚀,那么,碳纤维布的耐久性到底有多久?

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     碳纤维的优异性能:


      碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量的新型纤维材料。碳纤维具有许多优良性能:


      1、碳纤维的轴向强度和模量高。


      2、密度低,无蠕变,非氧化环境下耐超高温。碳纤维的化学性质与碳相似,它除能被强氧化剂氧化外,对一般碱性是惰性的。在空气中温度高于400℃时则出现明显的氧化,生成CO与CO2。


      3、耐疲劳性好。


     4、比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性。


    5、在有机溶剂、酸、碱中不熔不胀,耐蚀性突出。有学者在1981年将聚丙烯腈基(PAN基)碳纤维浸泡在强碱氢氧化钠溶液中,时间过去了30多年,它依然保持纤维形态。


     6、X射线透过性好。


     7、良好的导电导热性能。

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     8、电磁屏蔽性好。


     影响碳纤维布耐久的因素:


    1、碳纤维丝品质差异。相关规定明确表示:碳纤维复合材用的纤维必须为连续纤维,其中作为承重结构加固用的碳纤维,必须选用聚丙烯腈基(PAN基)15K及15K以下的小束丝纤维,严禁使用大束丝。不同生产厂家的碳纤维丝品质也有差异。


    2、除碳纤维丝品质有差异外,编织碳纤维布用的编线质量也有很大的差异;目前市场上多用热熔线和棉线作为编线固定及封边。知名的国内外厂家,均使用热熔线(热熔线是一种经加热可熔融的聚合物制成的线状连结材料。装订时温度可达到150℃,好的热熔线可以耐四五安康百度的高温。)。


     碳纤维布采用进口碳丝织成,高强抗拉,抗震耐腐蚀,耐久性能好,重量轻,不改变结构形状、不增加结构自重。可广泛适用于各种结构类型、各种结构形状、各种结构部位。对结构本体伤害小,尤其适用于强度较低的基材加固。


     而一些无良商家,采用普通棉线代替热熔线,以节约成本。外观上差别不大,但是在耐高温、耐疲劳性等方面都相差甚远。这些都是影响碳纤维复合材使用寿命的关键因素。


     3.碳纤维布加固的使用环境对材料的影响


     例如港口、码头等近海水地域的建筑加固,长期处于海水浸泡的特殊环境中,不可避免的受到海水的物理和化学侵蚀。此外风浪、冰块的撞击,冻融循环等,也对碳纤维布造成少许伤害。伤害强度因环境而异。


     碳纤维布耐久性的相关研究:

 

     相关机构对碳纤维复合材在多种典型环境下(有水环境、酸性环境、碱含量较高的环境)的耐老化性能进行了试验。

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     试验将碳纤维布及碳纤维布复合材在典型环境中浸置10d、20d、30d、40d、50d、60d后,取出晾干,然后进行拉伸试验。


     试验结果表明:碳纤维布在未加防护的前提下,在有水、酸溶剂、碱溶剂中浸泡60d后,其力学性能(弹性模量、抗拉强度、伸长率)降低数值很小。这表明,碳纤维布在这几种介质中具有良好的耐久性。


      同时,试验表明,碳纤维本身对介质的耐久性很好,而碳纤维复合材对介质的耐久性主要取决于碳纤维结构胶的耐久性能。


       碳纤维配套胶,采用台湾南亚环氧树脂,环保无异味,高强抗拉,渗透性极强。耐磨损、防腐蚀,具有很高的耐久性和优异的机械性能。较好的触变性能和良好的悬挂度,使垂直面施工流淌性最小,减少浪费。水下系列可在潮湿、有水的环境正常施工,不影响固化。


      综上所述,碳纤维布的耐久性很强,但目前无法准确估量,业内没有一个明确的检测数据能检测出碳纤维布的使用年限,在耐久性上也仅仅是对碳纤维结构胶使用年限的鉴定。因此,选择好的碳纤维布及配套胶黏剂厂家十分重要!


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