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碳纖維范文第1篇

關鍵詞 危舊橋梁；維修；加固

中圖分類號U445 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）91-0103-02

公路橋梁是跨越溝壑、河流、道路、鐵路暴露在大自然中的構造物，由于受到環境影響，使大氣中的有害物質及易腐蝕的物質侵蝕混凝土構件。又因近幾年工業的發展，車輛急劇增重，且排放高腐蝕廢氣，再加上亂采砂石，使橋梁耐久能力受到更嚴苛的挑戰。造成部分橋梁荷載降低，技術狀況下降，使用壽命減弱。舊橋維修加固，提高承載能力，確保橋梁的安全運營是目前和今后面臨的任務。本文論述了我段目前橋梁存在的問題和采取的加固措施。

1 碳纖維布加固概述

碳纖維材料用于舊橋加固修補在我國技術起步比較晚。但隨著我國交通事業的發展，現有橋梁中有相當一部分由于當時車輛載重小、設計荷載標準低等原因，難以滿足當前規范使用的需求，碳纖維加固修補結構技術作為一種新型的結構加固技術快速發展起來。碳纖維布它具有高強度、重量輕、高耐久性（防銹性）等特性，粘貼在即有的混凝土構造物的梁、柱、梁板等受彎曲受拉面的表面，提高補修構造物的強度、耐力，改善構造物的耐震性能和耐久性能。

2 施工工藝和方法

2.1主要材料及其性能

2.1.1碳纖維布

粘貼單層碳纖維布的單位面積碳纖維質量一般為了200g/m2～300 g/m2，不宜低于150g/m2，且不宜高于450g/m2。

2.1.2粘結材料

粘貼用底膠和粘浸膠是粘貼碳纖維布的專用膠，它是一種雙組份、100%固含量、高強度、不流淌、觸變型粘合劑。

2.2 主要施工工序

施工準備放設施工線 灌縫處理 刷抹漆底膠粘貼碳纖維布 表面養護涂刷碳纖維專用膠。

2.2.1灌縫

灌縫是用一種相對流動好、灌入深、凝結時間短、粘接好的專用膠對混凝土構件進行填充，從而加強混凝土強度的一種施工工藝。它的作用是對混凝土構件裂縫進行補強，對混凝土的內部進行加固，它可以防止混凝土構件內部鋼筋的銹蝕及氧化。可以廣泛應用在橋涵的加固處理中。

1）施工準備（原材料封縫膠、灌縫膠的配制，灌縫膠采用成品進口膠，分主劑與固化劑，重量比4：1摻配）；

2）清理及化學清洗（沿縫寬每側2cm～4cm、剔除粉刷層及其他面層，用丙酮清洗）；

3）埋設注膠設備（專用注膠嘴）；

4）封堵裂縫（用配制好的封縫膠對裂縫進行封堵）；

5）注膠（專用注膠器注入灌縫膠）；

6）養護；

7）除去注膠嘴等。

2.2.2刷抹漆底膠

1）施工準備（準備好將使用的材料及機具，漆底膠采用成品進口膠，分主劑與硬化劑，重量比2：1摻配）；

2）表面處理。清除被加固混凝土構件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土。將混凝土表面處理干凈，并使表面保持絕對干燥；

3）找平處理。采用專用碳纖維找平膠對混凝土表面凹陷部位填補平整，并在找平材料表面指觸干燥后盡快進行下一道工序；

4）涂刷碳纖維底膠。采用特制滾筒刷將面膠均勻涂抹于所要粘貼部位。

2.2.3粘貼碳纖維布

1）按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布；

2）粘貼碳纖維布時間控制在涂刷面膠2h～3h后進行；

3）粘貼碳纖維布時，使用器具沿著纖維方向在碳纖維片上多次滾壓，擠除氣泡，以確保浸漬膠均勻地充分滲浸入碳纖維片的碳纖維束中。在滾壓時注意不可損傷碳纖維布；

4）涂刷碳纖維面膠

待碳纖維布粘貼完大約1h左右后在碳纖維布的表面均勻涂抹一層面膠。

3優點與缺點

3.1優點

1）施工簡便迅速，無需模板、夾具、支撐等；

2）不增加結構重量，碳纖維片重量200g/m.～300g/m，設計厚度0.1l1mm～0.167mm，加上環氧樹脂的重量也很輕，對結構自重影響可忽略不計；

3）能適應各種結構外形的補強；

4）可以多層粘貼?？筛鶕O計要求，在一個部位重疊粘貼；

5）具有良好的耐腐蝕性，壽命較長，可以在不利環境下使用，并便于養護。

3.2缺點

其會影響到受彎構件的破壞形態及其延性，而且目前的材料價格仍然偏高，應在考慮各項綜合因素以后，慎重選用。

4 碳纖維加固工程實例

我段管養的G312 K3319+825柳星橋2、K3374+321紅柳河中橋等橋梁經過碳纖維布加固后，鋼筋砼梁的極限荷載及抗彎剛度等都得到了較好的改善。碳纖維布粘貼在危舊橋梁承重構件表面，使兩者能夠共同工作，較好的提高了危舊橋的抗彎、抗剪能力。兩橋梁經過該措施加固后提高了梁體自身承載力也解決了病害，同時加強了橋梁結構的整體剛度和耐久性，限制了危舊橋病害的繼續發展，達到了維修加固、補強的目的。

總之，公路危舊橋梁養護維修、加固改造，是一門新型的技術學科，從我們已實施的橋梁加固方案來看，實現即經濟、又合理、節約費用，效果是明顯的，但在今后的公路危舊橋梁養護維修、加固改造中，仍然還有很多值得我們在研究、在學習、在探討，隨著國內橋梁維修加固新技術、新工藝、新材料的不斷出現，橋梁維修加固改造技術也將更加完善，方法更加合理，來提高公路危舊橋梁使用壽命，確保橋梁安全暢通，為社會提供安全的通行條件。

參考文獻

[1]《公路橋梁加固技術規范》人民交通出版社2008-8-2中華人民共和國交通運輸部.

[2]《公路橋涵施工技術規范》人民交通出版社2011-6-7中華人民共和國交通運輸部.

[3]王建環.碳纖維增強復合材料在工程加固過程中的應用[J].治淮，2009（10）.

碳纖維范文第2篇

碳纖維的材料性質：

碳纖維是由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成，含碳量高于百分之九十的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼備紡織纖維的柔軟可加工型，是新一代增強纖維。

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，碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。

碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維，經熱穩定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。

（來源：文章屋網 ）

碳纖維范文第3篇

〔關鍵詞〕碳纖維布；樓宇改造；加固工程；應用；技術特點

碳纖維布加固技術是指采用高性能粘結劑，將碳纖維布粘貼在墻體或混凝土構件表面，使兩者共同工作，有效提高構件的極限承載力和改善構件的變形性能，采用合理的粘貼構造和錨固措施，以達到效好的加固效果，在國外及內地經濟發達地區已廣為應用。隨著我區經濟建設和建筑事業的飛速發展，現有建筑中有部分由于原設計荷載標準低，一些建筑使用功能的改變，難以滿足當前規范使用的需求，需進行維修加固補強，碳纖維加固修補技術也因為其獨特的優勢逐漸得以推廣。工程概況

該商場原為市場、辦公一體的綜合樓宇，一～三層為綜合性批發市場，四層為辦公區?，F市場需要，將四樓辦公區改為批發市場。需在三樓頂板進行鋼筋砼板梁切割，用切割機進行分塊切割出6100mm×9000mm的洞口，加設一部扶梯；另分塊切割出3處4000mm×4000mm的洞口，增加三個行人樓梯。因樓面大面積開洞、四樓使用功能變化，導致樓層結構、荷載發生改變。經設計和計算，需對開孔周邊的鋼筋混凝土樓板、梁、柱進行碳纖維加固。而根據商場的實際經營情況，在進行粘貼碳纖維布加固工程中，采取局部封閉，不影響一～三層市場的正常營業。

一、 本工程使用由瑞士Sika公司生產的SikaWrap-301C碳纖維布和Sikadur-330浸漬樹脂，它們的主要技術參數分別為：

1、 SikaWrap-301C碳纖維布：

單位面積重量300g/m2±5％

纖維布設計厚度0.17mm（基于含碳總量）

纖維拉伸強度4900N/mm2（額定）

纖維拉伸模量E230.000N/mm2（額定）

纖維布長度50m/卷

纖維寬度500mm

2、 Sikadur-330浸漬樹脂

顏 色組份A：白色，組份B：灰色

拉伸強度固化：＋230C下，7天：30N/mm2

彎曲模量E 固化：＋230C下，7天：3800N/mm2

密度（200C）1.31kg/L（組份A＋B混合）

二、 施工流程與現場施工方法

碳纖維加固施工流程為：混凝土基底修補、打磨處理涂刷底層樹脂、對不平整處進行找平處理涂涮浸漬樹脂粘貼碳纖維布表面進行防護處理。

3、1混凝土基底修補、打磨處理

（1）表面裂縫及孔洞處理。采用碳纖維膠粘結劑進行修補充密實。

（2）將混凝土構件表面的殘缺、破損部分清除干凈、對經剔鑿、清除和露筋的構件殘缺部分，用專用黏結進行修補、復原。

（3）將構件表面沿碳纖維粘貼結合面打磨平整，要求平整度應達到5mm/m，保證修復后的段差要盡量平順；棱角的部位，用磨光機磨成圓角，圓角半徑須≥20mm。

（4）結構或構件表面打磨后，用壓縮空氣將表面灰塵和雜物清理掉，清洗殘留粉塵，并使表面充分干燥。

3、2涂刷底層樹脂、對不平整處進行找平處理

（1）用滾筒刷均勻地將底層涂料刷于混凝土表面，指觸干燥后才能進行下一道工序的施工。底層涂料指觸干燥或固化后，表面上的凸起部分要用砂布或角磨機磨平并清洗去塵。

（2）構件表面凹陷部位應用粘結劑填平，內角（段差、起拱等）要用粘結劑填補，使之平順。膩子涂刮后，表面仍在的凹凸糙紋的，應再用砂紙打磨平整。

3．3涂刷浸漬樹脂

把浸漬樹脂按規定的比例稱量準確，裝入容器用攪拌器均勻攪拌。一次調和量應在可使用時間內用完。

3．4粘貼碳纖維布

（1）按設計尺寸裁減碳纖維布，纖維順長方向碳纖維布的接頭必須搭接10cm以上。該部位應多涂粘結劑，在碳纖維布寬度方向不需要搭接。

（2）將裁剪好的碳纖維織物敷在涂好粘結劑的基層上，貼碳纖維布前用滾簡刷均勻地涂抹粘貼用粘貼劑，稱為下涂。貼碳纖維布時，在碳纖維布和樹脂之間盡量不要有空氣?？捎锰刂茲L簡沿著纖維方向在碳纖維布上滾壓多次，使樹脂滲浸進纖維中并擠除氣泡。滾壓時要小心操作，不得損傷碳纖維布。

（3）碳纖維布粘貼施工完畢30分鐘后，在用滾簡刷在表面均勻涂抹粘貼用粘結劑，使粘結劑能充分滲透到碳纖維里面，稱為上涂。

（4）第二層碳纖維布粘貼則重復一層步驟，并保證底層粘貼的碳纖維布上涂黏結劑已指觸干燥，才能粘貼第二層。

（5）第二層碳纖維織物的表面應均勻涂抹一道粘結劑應涂刷均勻、周邊整齊。

粘貼碳纖維布，按照《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》CECS146:2003的要求進行操作。

3．5表面進行防護處理

碳纖維布施工后，按設計要求做表面防護，要保證防護材料與碳纖維布之間有可靠的粘結（要求粘結材料的正拉粘結強度滿足設計要求）。加固完成后按《碳纖維片材加固混凝土結構技術規程》相關規定進行檢驗及驗收。

該工程于2009年7月動工，在不影響市場的正常營業情況下，于2009年9月順利的完成了樓宇加固改造工程，并已驗收合格。

通過本工程實例，碳纖維布加固技術特點總結如下：

1、抗拉強度高，是同等截面鋼材的7-10倍，可大幅度提高構件的承載能力、抗震性能。

2、自身重量輕，不增加加固構件的體積和自重，不影響建筑物的使用功能。

3、耐久性好，可阻抗化學腐蝕和惡劣環境、氣候變化的破壞。

4、施工方便快捷、表面恢復處理方便，省力節時、施工質量易于保證。

5、適用范圍廣，混凝土構件、鋼結構、木結構均可進行加固，并且不受建筑物的造型限制。

當然，在碳纖維布加固工程中，我們還應注意以下幾點：

1、碳纖維布材料導電性能強、防火性能差，所以施工過程中，一定要做好現場的防火、防電工作，避免造成不必要的損失。

2、因為碳纖維材料的應用日益廣泛，內地各種生產廠家也不斷增加，生產出來的產品也良莠不齊，所以我們在使用材料時，一定要根據設計院所提供的對碳纖維布的技術指標，選擇經過國家檢測機構檢測合格、符合設計要求的產品。

3、碳纖維布起到結構補強的關鍵在于它與原有建筑的粘結上，高強度粘結劑的質量直接影響到加固工程的安全，而且不同廠家的粘結劑還存在著與碳纖維布是否適配的問題。所以，我們在選擇材料時一定要選擇，由專業檢測機構認定的適配性檢測合格的產品。

碳纖維范文第4篇

關鍵詞：碳纖維；復合材料；應用

0 前言

碳纖維復合材料自20世紀50年代面世以來，以其獨特的性能，主要用于火箭、航天、航空等尖端科學技術，隨著碳纖維復合材料性能的不斷完善和提高，目前在土木工程、航空航天、石油化工、交通運輸、體育產品等領域得到廣泛應用。

1 碳纖維復合材料的性能

碳纖維是由碳元素組成的特種纖維，其含碳量一般在90%以上。碳纖維材料有其獨特的性能，包括：強度高，是鋼鐵的5倍；耐熱性好，可以承受2000℃以上的高溫；密度小，是鋼鐵的1/5；熱膨脹系數低，在溫差變化較大的情況下，變形量較低；抗熱沖擊性能也很好；耐腐蝕性能好，能耐硫酸等強酸的腐蝕；抗拉強度好，能達到鋼的7～9倍。

2 碳纖維復合材料的應用

2.1 土木建筑領域的應用

水泥在土木建材領域中用量最大，但水泥也有諸如脆性大、抗拉強度低等缺點，而現在用混凝土或水泥做基體制成的碳纖維增強復合材料，克服了水泥強度低、在混凝土中易開裂、易受到氯鹽、硫酸鹽等侵蝕的缺點，在冬季及寒冷地區有很大的應用空間。在大型建筑中，鋼筋的使用量相當驚人，國家體育場“鳥巢”的鋼筋綁扎量達到5.2萬噸，施工量大，運輸、安裝費時費力，如果采用自身較輕的碳纖維，可以大大降低建筑結構的重量，方便施工，減少安裝時間，降低施工周期[1]。用碳纖維和樹脂制成的碳纖維復合材料片，拉伸模量高、拉伸強度大，廣泛應用于加固受損的鋼筋混凝土結構物[2]，用在石油平臺上可使石油平臺壁的耐沖擊性能大大增強。

2.2 航空航天領域的應用

航空工業最早大量采用碳纖維復合材料。在航空工業中，飛行器的質量輕，就意味著油耗的降低，速度的加快，碳纖維強度高、密度低、變形量低的特點決定了碳纖維是理想的航空材料。美國波音公司的787飛機，機體大量采用碳纖維材料，質量比傳統的鋁合金機體減輕近20%，耗油量大大降低，碳排放量每年可減少2700噸，被譽為“綠色客機”。歐洲空客公司A380客機上的機艙內壁板、后機身蒙皮、水平安定面等都由碳纖維復合材料制成。美國的“超級大黃蜂”戰斗機、法國的“陣風”戰斗機、歐洲的“臺風”戰斗機都大量使用碳纖維復合材料。碳纖維復合材料在航空工業上有著巨大的應用潛力[3]。

碳纖維復合材料可以減輕火箭和導彈的重量，加大火箭和導彈的射程，提高落點的精度[4]。美國的戰斧式巡航導彈和三叉戟-2型導彈的發動機殼體采用的就是碳纖維復合材料。我國早在上世紀八十年代就在某型海防導彈上成功采用了碳纖維復合材料，使導彈的射程增大。“天宮一號”上的相機支架組件就是采用了由哈爾濱玻璃鋼研究院研制的碳纖維復合材料。人造衛星展開式太陽能電池板也多采用碳纖維復合材料制作。目前碳纖維復合材料作為結構隱身材料也已經得到了某些應用[5]。

2.3 石油工業的應用

美國經過多年的努力，在20世紀90年代初研制成功了碳纖維復合材料連續抽油桿，試驗結果表明: 碳纖維復合材料連續抽油桿克服了普通鋼抽油桿質量大、能耗高、失效次數多、活塞效應大、作業速度慢、易磨損的缺點，是一種很有發展前途的特種抽油桿[6]。近來亞洲第一大石油公司中國石油天然氣股份有限公司計劃大力發展碳纖維產業,拓寬碳纖維復合材料的應用領域,不斷向高端市場延伸，特別是海上鉆井平臺,目前每個平臺要使用鋼材8萬噸,如果改用復合材料,則每個平臺僅消耗1.3萬噸的碳纖維復合材料。深海油氣田將是碳纖維復合材料發揮作用的重要領域。

2.4 汽車工業、高速列車及體育用品中的應用

碳纖維擴大應用的最大希望在于在汽車工業的應用。在汽車車身、零部件中使用碳纖維復合材料，不但可以降低汽車的重量，而且可以更加經濟環保，降低油耗。洛克希德馬丁能源研究所（Lockheed martin Energy Research）的瓦倫（David Warren）統計過，如果每一輛北美的汽車用2.2kg碳纖維，那北美1800萬輛小車的碳纖維總量就超過當前全球大絲束碳纖維總生產能力的4倍[7]。美國通用汽車公司和帝人公司日前宣布將聯合研制應用在汽車上的先進碳纖維復合材料。碳纖維復合材料剎車片主要用于高速列車，是碳纖維復合材料的又一重要應用。日本、法國已經成功地將碳纖維復合材料剎車片應用于新干線和TGV高速列車制動，德國Knoor Bremse公司也研制出了高速列車用碳纖維復合材料盤型制動器。隨著我國高速列車的飛速發展，碳纖維復合材料剎車片有著廣闊的發展空間。碳纖維復合材料在運動器材中也得到了廣泛應用。包括高爾夫球桿、網球拍、滑雪板、釣魚竿、自行車架、冰球拍、船槳、賽艇等，都已經形成了成熟的市場。

3 結語

目前我國碳纖維復合材料發展迅速，在大飛機、高速列車等項目上都有著巨大的需求，但我國碳纖維復合材料的發展與發達國家相比還有很大差距，碳纖維復合材料還需要大量進口，在碳纖維的低成本上和復合材料成型技術上我們還要花很大的力氣。

參考文獻：

[1] 高鑫.碳纖維在土木建筑中的應用[J].建材工業信息，2004，No5，40~41.

[2] 趙稼祥.2002世界碳纖維前景[J].高科技纖維與應用，2002，Dec，Val.27，No6，7~9.

[3] 趙稼祥.碳纖維復合材料在民用航空上的應用[J].高科技纖維與應用，2003，Jun，Vol.28，No3，33~35.

[4] 韓冰,陳平.碳纖維復合材料火箭發動機殼體用韌性環氧樹脂基體的研究.復合材料學報，2002，Apr, Vol.19，No2，25~27.

[5] 袁健.碳纖維復合材料天線反射面研制[J].火控雷達技術，2003，Sep，Val.32，44~46.

碳纖維范文第5篇

蘭博基尼在2018年量產其首款SUV Urus，為保持強悍的跑車性能，Urus將采用大量的碳纖維結構部件降低車重。這種新的碳纖維制造技術有別于目前大量應用的碳纖維編織布+樹脂的制造流程，它可以大量且高效的流水化生產，為蘭博基尼量產全新車型打下堅實的基礎。

這種技術被命名為碳纖維鍛造復合材料，它的優勢很多：可以適用復雜的幾何結構、節省制造時間并降低原材料成本。這項技術在2010年首先開始應用，經過6年的技術積累，現在可以開展大規?；纳a。目前蘭博基尼已和日本三菱麗陽株式會社深度合作，共同開發碳纖維鍛造技術并將應用到全新車型上。

這種新的碳纖維復合材料是根據模具沖壓而成：模具中加入碳纖維和樹脂之后由液壓機鍛壓成型，所以極大減少了生產時間。

碳纖維鍛造復合材料是如何降低成本的？

首先是原材料成本，碳纖維鍛造復合材料應用的是短纖維原材料（你可以理解為是傳統碳纖維編織布的邊角料，成本自然低）。其次是制造的時間成本，傳統長纖維材料需要進行各個方向的編制才能獲得均勻的強度要求，而碎片式的短纖維則不存在這個問題，只要均勻分布就可以。而且由于運用了短纖維，可以應用在非常復雜的幾何模具中，便于大規模的流水線制造，以及蘭博基尼式的鋒利線條。

與目前流行的碳纖維增強復合材料（CFRP）相比，新的鍛造制造技術有著相同的機械強度，它完全可以勝任制造車體結構。而用此技術生產的內飾零件則會有特殊的花紋與觸覺，能帶給人更多的神秘與科技感。