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碳纖維技術資料

發布時間:2001-1-1 來源:http://www.6590997.live/case25.html

?碳纖維技術資料

CARBONFIBERTECHNICALDATA

?碳纖維加固原理

碳纖維為極細纖維,其單位強度高但直徑極小,藉由環氧樹脂(eposy)結合成一體后在纖維方向上具有高抗拉強度,初期應用于航空太空產品上,后來大量應用于釣魚竿、網球拍、羽毛球拍、高爾夫球桿及高級自行車等輕量而高強度的物品上,其特性除強度外,抗腐蝕佳,并目沒有疲勞老化現象,自問世以后已有三十余年的使用經驗,但在謳筋混凝土的加固上則約有十年左右。

在構筑物的加固設計上,一般原則上擗免兩種性質差異過大的材質的材料結合在一起,而碳纖維的強度雖然甚高(約為鋼筋的十倍,下表),但是其彈性系數卻與鋼筋相差不多,由鋼筋混凝土的使用經驗研判,碳纖維用于鋼筋混凝土的加固上不會有搭配問題,因此可以于彌補鋼筋混凝土內鋼筋的抗拉不足部分,而就如鋼筋與混凝土之間的握裹力一般,碳纖維需借助膠黏劑與混凝土結合,兩者之間的結合必須大于混凝土本身的抗剪強度,這種粘劑涂于平整的混凝土表面,一般稱之為底層樹脂(primer),其粘度通常較低,易于滲入混凝土內與混凝土結合成類似樹脂混凝土,可以加強混凝土強度,并與碳纖維密切結合,有效傳涕剪力,而使碳纖維與混凝土結合成一體,達到補強效果。

?適用范圍

碳纖維在混凝土的加固上主要作用為抵抗拉力,一般使用于抗彎構件的板與梁的受拉力部位、梁與柱(橋墩)的抗剪部位;柱或橋墩的圍束加固以及剛進鋼筋錨定(握裹)長度不足部位等。

?圍束加固

柱或橋墩在垂直地震時作用于軸向的壓應力突然加大,產生向外的膨脹力,若圍束鋼筋不足會造成混凝土爆裂破壞,此時圍束鋼筋所承受的力量為拉力,可以用碳纖維作圍束加固承受這種拉力。一般在圓形柱或橋墩加固效果最好,方形或矩形柱效果需作折減或將柱形狀況展承圓形或橢圓形以增強加固效果。

?受彎加固

板與梁在使用途變更載重增加或原有強度不足時,所受彎矩大于所能承受彎矩容量時,在受拉力部位已碳纖維加固(圖一);在受正彎矩處底部貼碳纖維,兩端需有適當粘結延伸長度,最好延伸至支撐處在受負矩處應采用錨固措施。


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