碳纤维复合材浸渍 / 粘结用胶粘剂安全性能指标
性能项目
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性能要求
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试验方法标准
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A 级胶
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B 级胶
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胶体性能
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抗拉强度( MPa )
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≥ 40
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≥ 30
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GB/T 2568
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受拉弹性模量( MPa )
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≥ 2500
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≥ 1500
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伸长率( % )
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≥ 1.5
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抗弯强度( MPa )
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≥ 50
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≥ 40
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GB/T 2570
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且不得呈脆性(碎裂状)破坏
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抗压强度( MPa )
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≥ 70
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GB/T 2569
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粘结能力
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钢 - 钢位拉伸剪强度标准值 ( MPa )
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≥ 14
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≥ 10
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GB/T 7124
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钢 - 钢不均匀扯离强度( kN/m )
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≥ 20
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≥ 15
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GJB 94
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与混凝土的正拉粘结强度( MPa )
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≥ 2.5 ,且为混凝土内聚破坏
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本规范附录 F
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不挥发物含量(固体含量)( % )
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≥ 99
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GB/T 2793
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注:
1 、 B 级胶不用于粘贴预成型板;
2 、表中的性能指标,除标有强度标准值外,均匀平均值;
3 、当预成型板为仰面或立面粘贴时,其所使用胶粘剂的下垂度( 40 ℃ 时)不应大于 3mm ;
4 、当按现行国家标准《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)》 GB/T 7124 制备试件时,其加压养护应在侧立状态下进行。
底胶的安全性能指标
性能项目
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性能要求
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试验方法标准
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钢 - 钢拉伸抗剪强度标准值( MPa )
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当与 A 级胶匹配:≥ 14
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当与 B 级胶匹配:≥ 10
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GB/T 7124
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与混凝土的正拉粘结强度( MPa )
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≥ 2.5 ,且为混凝土内聚破坏
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本规范附录 F
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不挥发物含量(固体含量)( % )
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≥ 99
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GB/T 2793
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混和后初黏度( 23 ℃ 时)( mPa · s )
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≤ 6000
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GB/T 12007.4
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修补胶的安全性能指标
性能项目
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性能要求
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试验方法标准
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胶体抗拉强度( MPa )
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≥ 30
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GB/T 2568
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胶体抗弯强度( MPa )
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≥ 40 ,且不得呈脆性(碎裂状)破坏
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GB/T 2570
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与混凝土的正拉料结强度( MPa )
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≥ 2.5 ,且为混凝土内聚破坏
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本规范附录 F
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一、特点
是由特种环氧树脂为基料,经过特种改性技术改性而成的高性能粘结胶。该胶专门用于粘贴碳纤维加固工程,可充分发挥碳纤维的高强、高模特性,达到较佳加固效果。执行标准《纤维片材加固修复结构用粘接树脂》 JG/T166-2004 。
二、使用方法
1 、使用配料比:甲∶乙 =4 ∶ 1 。 2 、使用温度范围:冬季施工型:≥ -15 ℃ ;春秋季施工型: + 5 ℃ ~+ 15 ℃ ;夏季施工型:+ 15 ℃ ~+ 35 ℃ 。3 、在处理合格的基层表面; 4 、先涂刷一道本胶; 5 、粘贴碳纤维布后; 6 、在碳布表面再涂刷一道本胶; 7 、并用胶辊辊压碳布; 8 、使胶与碳布浸润密实即可。
三、配套材料: 本公司配套提供打底胶、罩面胶。
四、参考用量
视碳布规格的不同,本胶的使用量约为 600 ~ 800g/m 2 。
[ 应用实例 ]
碳纤维复合材料加固混凝土结构
碳纤维材料具有轴向抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性及耐久性好等特点,在土木工程领域的应用已非常广泛,主要有:短纤维加入混凝土制成碳纤维混凝土;制成棒状代替钢筋;制成束状用作大型土木工程的拉索或悬索等。在国外,碳纤维增强聚合物 (Carbon Fibre Reinforced Polymer 简称 CFRP ,有时也称为碳纤维增强塑料 ) 在混凝土结构加固领域已得到了广泛的应用。
1 、外贴 CFRP 加固技术
CFRP 的抗拉强度高、密度小、重量轻、耐久性好、耐腐蚀、施工便捷。外贴 CFRP 加固混凝土结构可用于各种结构类型 ( 建筑物、构筑物、桥梁、隧道、烟囱等 ) ;各种结构形状 ( 矩形、圆形、曲面结构等 ) 和各种结构部位 ( 梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等 ) 。外贴 CFRP 施工灵活、方便,根据补强目的和部位可分为: (1) 抗弯能力加强 ( 如柱、梁、桥墩、桥板、烟囱等 ) ; (2) 抗剪能力加强 ( 如柱、梁、桥墩、剪力墙和带孔洞构件等 ) ; (3) 抗压能力加强 ( 柱等 ) ; (4) 抗环境腐蚀能力加强 ( 如隧道、烟囱、电线杆等 ) 。
经过几十根外贴 CFRP 加固梁的抗弯、抗剪试验及粘钢加固和粘贴 CFRP 加固混凝土双向板的比较试验。研究表明,外贴 CFRP 加固对梁的抗弯、抗剪极限承载力以及混凝土板的极限承载力均有明显的提高;外贴 CFRP 加固对构件刚度的影响取决于加固用的 CFRP 的厚度;用 CFRP 抗弯加固的构件有 4 种典型的破坏特征:受压区混凝土被压坏 ( 钢筋屈服 ) ; CFRP 被拉断 ( 钢筋屈服 ) ;粘结破坏 ( 混凝土被拉下 ) ;混凝土-胶界面剥离破坏。对不同的破坏特征其极限承载力的计算方法不同,外贴 CFRP 抗弯、抗剪加固效果受其锚固性能的影响很大。同时,研究还表明,影响加固效果的参数很多,主要包括:加固梁本身的性能及几何情况 ( 支撑情况、高跨比、剪跨比、混凝土强度、配筋率、配箍率等 ) 和加固材料的性能 (CFRP 的厚度、弹性模量、胶的弹性模量及极限延伸率等 ) 。研究还表明,开发国产 CFRP 材料及粘贴胶用于加固是完全可能和必要的。
2 、 CFRP 及粘贴胶
FRP 系高性能复合材料,是由环氧树脂粘聚高抗拉强度的连续纤维束而成的。常用的高性能纤维复合材料有碳纤维增强聚合物 (CFRP) 、聚酰胺纤维增强聚合物 (AFRP) 和玻璃纤维增强聚合物 (GFRP) 等,相比之下, CFRP 的性能更优。各种胶的主要作用如下:
( 1 )底涂材料,作用为渗入混凝土内部,强化混凝土表面,改善 CFRP 与混凝土之间的粘结性能;
( 2 )整平材料,作用为修补混凝土表面缺陷,提高 CFRP 与混凝土的粘结质量;
( 3 )粘贴材料,保证 CFRP 与混凝土的有效粘结及两者的共同工作。
各种材料的具体性能见表 1 、表 2 。表中各项指标均由厂家提供,根据产品生产国的有关规范规定的方法测定。
表 1 CFRP 及其性能
品 名
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纤维种类
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纤维面积重 (g/ ㎡ )
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设计厚度 ( ㎜ )
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抗拉强度 (MPa)
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弹性模量 (MPa)
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FTS-C1-20
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高强度
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200
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0.111
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3550
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2.35×10 5
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FTS-C1-30
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高强度
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300
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0.167
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3550
|
2.35×10 5
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FTS-C6-30
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高弹性模量
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300
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0.143
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2500
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5.00×10 5
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表 2 粘贴胶性能指标
胶型号
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配合比
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适用温度 ( ℃ )
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可使用时间 (min)
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干燥时间 (h)
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混凝土粘结强度 (MPa)
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抗压强度 (MPa)
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抗拉强度 (MPa)
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春秋用
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2:1
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15 ~ 25
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40
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10
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> 2.0
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夏季用
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2:1
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15 ~ 35
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100
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14
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> 2.0
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> 35
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