柔性碳纤维板是由碳纤维丝经柔性热固型环氧树脂浸渍,通过牵引张拉进入模具,当模具内温度达800℃时树脂快速固化,在牵引拉伸的作用下实现挤压成型,达到两种不同物质以不同方式复合而成。
柔性热固型环氧树脂的浸渍性好,碳纤维丝含量可以达到70%以上(常规的一般达不到60%),抗拉强度可以达到2800Mpa,单位面积的抗拉强度约为常规300克碳纤维片材的5倍,Q235钢材的9~10倍。
碳纤维丝采用柔性热固型树脂复合加工成型,不但断裂伸长率从常规的1.6%提高到2.5~3%,而且横断面抗弯强度也有较大提高,从而改善了碳纤维脆性大、受拉滞后应变性差的缺点,且具备一定柔性材料的特性。
柔性碳纤维板的拉伸弹性模量继续保持高弹模的优点,满足规范要求的1. 6×105Mpa,略低于钢材,优于其它复合材料(芳纶和玻璃纤维复合材料的拉伸弹性模量则仅为钢材的三分之一)。
金属材料在交变应力作用下,疲劳极限仅为静荷强度的30%~40%。碳纤维的疲劳强度高于高强纲丝。由于碳纤维与树脂高温挤压复合可缓和裂纹扩展,以及存在碳纤维内力再分配的可能性,柔性碳纤维板的疲劳极限较高,约为静荷强度的70%~80%,并在破坏前有变形显著的征兆。
柔性碳纤维板成型时经拉伸挤压,不但具有一定的纤维预紧张力和韧性,而且降低了混凝土受压区高度。同时,采取混凝土结构层开浅槽(2.5㎜)埋设、环氧结构胶粘结的方式,有效解决了碳纤维板粘结锚固差的缺点,其二次受力滞后应变明显优于常规的外粘纤维板或钢板的加固补强方式,新增补强材料的强度利用系数基本等同于预埋。
碳纤维布因其材料薄、粘贴打磨面积大、现场复合平直度较差、普遍存在纤维翘曲现象,受拉时容易脱落,其二次受力应变滞后等缺陷。在各类混凝土结构受拉补强的结构表面,与混凝土界面的粘接强度和补强效果柔性碳纤维板明显优于片材。
碳纤维板也存在粘贴打磨面积大、材质硬、粘结及锚固较困难且用胶量大的缺点。当采用柔性碳纤维板新型加固安装方式,不但可减少用胶量节省成本,而且粘结锚固更可靠。
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