专利名称:粘贴碳纤维复合材的电热施工方法碳纤维是一种高性能材料,已经在航空、航天和军事等方面已经得到大量应用。上 世纪80年代后被应用到土木工程领域,使粘贴碳纤维复合材材料成为工程结构加固的最 重要的方法之一。目前采用的粘贴碳纤维复合材加固混凝土结构工程方法是利用环氧树脂等高 分子材料优良的粘接性能和常温下可操作性能,将碳纤维按照设计的受力方向定向排布粘 贴,使树脂固化后与之形成坚韧的碳纤维复合材料层,牢固地粘贴在被加固物体(混凝土、 木材、金属等)基层上,从而达到提高结构部件承载力的目的。这种方法简便快捷,但是由 于环氧树脂是温度敏感性材料,在较低温度下(10°c以下)黏度骤然增加,反应速度放缓不 能正常固化,无法满足户外工程的低温施工要求。许多特殊应用条件下常温固化的环氧树 脂也无法满足要求,例如耐高温、耐化学物质、限时快速抢修等情况。
本发明为了解决现有技术存在的粘贴碳纤维复合材在较低温度下(10°C以下)黏 度骤然增加,反应速度放缓不能正常固化,而无法满足户外工程的施工要求以及在许多特 殊应用条件下常温固化的环氧树脂无法满足施工要求的技术问题,提供一种粘贴碳纤维复 合材的电热施工方法。碳纤维是一种高强度高模量的非金属材料,它同时具有导电和导热 性能,是一种极佳的电热材料。该方法采用以碳纤维与高强纤维混编的单向布作为结构加 固的主体材料,以碳纤维丝束作为发热载体,根据设计要求将纤维浸胶粘贴到被加固结构 表面后形成回路连接到温度程序控制器上,按设定程序对回路施加电流,使碳纤维将电能 转化为热能,通过辐射和传导对粘浸树脂加热,最终形成坚韧的纤维复合材加固带。本发明的特点及有益效果采用粘贴碳纤维复合材的电热施工方法,是利用电流 通过碳纤维所产生的热效应加热粘浸树脂、粘合剂等,使复合体系在制定的温度固化成型 的一种方法。使碳纤维复合材加固混凝土结构工程可以在低温的环境下施工,同时亦为特 殊固化温度要求的粘浸树脂提供中高温固化条件。该方法适应性和可操作性强,拓展了结 构加固工程中粘贴碳纤维复合材的应用空间,可广泛用于建筑结构、道路桥梁、港口码头等 设施的工程结构加固和补强修复。被加固结构件需用长10m,宽0. 1米碳纤维加固(环境温度20°C )。将纤维布按常 规施工步骤粘贴到结构部件上,然后在6个小时和72小时分别检测强度。结果在表1中给出ο比较例2被加固结构件需用长8m,宽0. 15米碳纤维加固,(环境温度0°C )。将纤维布按常 规施工步骤粘贴到结构部件上,然后在6个小时和72小时分别检测强度。结果在表1中给 出中给出。表 粘贴碳纤维复合材的电热施工方法是为了实现粘贴碳纤维复合材工艺快速化及在较低温度下施工而设计的。采用以碳纤维与高强纤维混编的单向布作为结构加固的主体材料,以碳纤维丝束作为发热载体,根据设计要求将纤维浸胶粘贴到被加固结构表面后形成回路连接到温度程序控制器上,按设定程序对回路施加电流,使碳纤维将电能转化为热能,通过辐射和传导对粘浸树脂加热,最终形成坚韧的纤维复合材加固带。该方法可以实现碳纤维复合材加固混凝土结构工程在低温及常温环境下的快速固化,为特殊固化温度要求的粘浸树脂提供了中、高温固化条件。该方法适应性和可操作性强,拓展了结构加固工程中粘贴碳纤维复合材的应用空间。
粘贴碳纤维复合材的电热施工方法
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