改性环氧树脂碳纤维胶是一种以改性环氧树脂为基体,通过添加活性稀释剂、增韧剂、填料和凝固剂来提高特性的特性的特性。它专门用于碳纤维布/碳纤维板与混凝土、钢材等基材的粘结和加固。这是碳纤维复合材料加固技术中的重要材料(如建筑结构加固和桥梁修复)。它利用碳纤维的高强度(抗压强度),根据预浸或粘合碳纤维引起的“板-粘合-碳纤维”协同受力系统。≥提高原有结构的承载能力、抗弯刚度和耐久性,3000MPa)和轻质特性。
首先,重要用途
1。主要用途的重要用途
建筑工程加固:
混凝土梁、板、柱的抗弯、抗弯、抗震加固(如楼板开裂、柱体承载能力不足);
混凝土工程修补桥梁、隧道等交通设施(如桥面板损坏、隧道内衬开裂);
历史建筑/文物建筑(保持良好的外观,改进结构)无损加固。
加固工业设备:
部分加固钢结构平台、管道支架(如焊接周围的应力区域);
根据碳纤维布管教的变形,对大型机械基座进行抗震加固。
其他领域:
轻巧加固船舶甲板、风电塔等金属基底材料(碳纤维替代部分钢材,减肥耐腐蚀)。
2。重要意义
粘结运输负荷:有效地将碳纤维布/板材的抗拉强度传递到板材(混凝土或钢材),形成整体受力;
维修碳纤维:粘合剂包括碳纤维,防止其受到环境腐蚀(如潮湿、化合物)或机械损伤;
结合复杂的工作标准:耐温性(60~80℃)、抗湿性(可以在潮湿基底材料表面施工)、抗疲劳(融入荷载结构)。
二是改性环氧树脂碳纤维胶的核心优势
与普通环氧胶相比,改性环氧树脂碳纤维胶根据成分的提高,解决了碳纤维加固的特殊要求:
1。高粘结强度(核心指标)
与混凝土粘接:正拉粘接强度≥2。5~3。0MPa(且为混凝土内聚破坏,非粘胶松动),确保碳纤维与板材的合作受力;
碳纤透水性:低粘度(200~800mPa)·s,可充分渗透到碳纤维布的经伟间隙中,消除汽体,避免在凝固前形成“弱页面”。
2。优异的使用性能
低粘度(预浸型):便于碳纤维布充分湿润(施工时粘合剂能渗入纤维束内,保证每根纤维受力均匀);
触变(涂刷型):有些配方加上气相二氧化硅,使得粘合剂在垂直面或顶部施工时不易流动(例如,在柱腋角粘贴碳纤维布)。
3。韧性耐久性
韧性改性:通过添加聚醚胺凝固剂、核壳聚合物或液体橡胶(如CTBN),降低凝固后粘合剂的可塑性(冲击强度)≥15~30kJ/m²),结合荷载结构(如桥梁振动);
抗环境性:抗渗性等级≥P10(抗渗压力≥1。0MPa,耐湿热老化(80℃)、RH强度保留率在1000小时后95%≥抗冻融(-20℃~80%) 20℃,200次后无裂纹)。
4。兼容性
配合碳纤维布/板(如单向布、双向布、碳纤维板)和各种基底材料(C30~C60混凝土、Q235~Q345钢),无化学效应或腐蚀风险;
有些配方可以与面漆、找平胶制成详细的“面漆-找平-预浸”加固系统(例如,当基材表面松动时,先擦拭面漆,以增强粘结)。
三是材料构成及改性原理
1。重要成份
环氧树脂板:双酚A型或双酚F型环氧树脂(例如E-51)、E-44,高粘结力和刚度),部分高端配方采用酚醛环氧(耐热)或脂肪环氧(更具弹性)。
活性稀释剂:丁基缩水甘油醚(BGE)、烯丙基缩水甘油醚(AGE),降低粘度(提高碳纤维的预浸性),同时参与凝固反应(不降低强度)。
增韧剂:聚醚胺凝固剂(嵌入柔性链段)、核壳聚合物(如丙烯酸酯核壳)、液态橡胶(如端羧基丁腈橡胶CTBN),可以降低可塑性,提高抗冲击性和疲劳性。
凝固剂:改性聚醚胺(低粘度、超耐磨、室温凝固)、脂环胺(如异佛尔酮二胺,韧性高,耐黄变)、微胶囊化咪唑等潜在凝固剂,能提高温度,快速凝固)。
填料:石英粉、硅微粉(提高耐压强度和耐磨性)、气相二氧化硅(触变操作)、节约成本,调节收缩率的惯性填料(如碳酸钙)。
添加剂:硅烷偶联剂(例如KH550/KH560,改进碳纤维与粘合剂、粘合剂与基材的页面粘合)、消泡剂(减少气团)、抗氧化剂(减缓衰老)。
2。改性目标
低粘度:确保碳纤维布充分湿润(预浸粘剂粘度一般)≤800mPa·s,最好是200~500mPa·s);
高强度与韧性平衡:不但保证了粘合剂凝固后能传递高负荷(抗压强度)≥避免脆断(冲击强度为10~15MPa)≥15kJ/m²);
耐久性提高:根据集中的凝固网络和疏水填料,抵抗水分、化学物质的渗透,适应复杂环境。
第四,施工过程(以碳纤维布粘贴为例)
1。施工前准备
处理基底材料难题(1)
混凝土基底材料:
清除混凝土、油渍和表面疏松的灰尘(用打磨机打磨至露出新鲜石头,粗燥度Ra≥3mm);
角落磨成弧形半径≥20毫米(避免应力),并清理干净;
钢板:除锈至Sa2。5级(近白级),用甲苯清洗去除油脂。
准备碳纤维(2)
碳纤维布/板必须切割到设计尺寸(避免现场拉伸变形),保持在凉爽阴凉的地方(防止反潮)。
三是环境控制
温度:5~35℃(最好是10~25℃),低温时必须加热基材或使用低温凝固胶;
湿度:空气湿度≤85%(含水量)≤8%),高湿环境应采用防潮涂料。
2。涂刷和粘贴
(1)涂漆(可选,针对分散的基底材料)
底漆用滚筒或刷子均匀涂刷(配套材料,提升板材与粘合剂的粘结),厚度为1~2mm,待凝固(2~4小时)后再进行下一步。
(2)涂预浸胶(关键步骤!)
混合:按操作手册称重主剂(环氧树脂)和凝固剂(一般占1000):(20~30)低速搅拌3~5分钟至匀称无气团;
涂装:用滚筒或刷子均匀地将预浸胶涂在基底材料表面(厚度1~3mm),然后立即铺上碳纤维布;
预浸碳纤维布:进行并拧紧碳纤维布(用刮刀或滚筒连续翻转,去除气体,保证粘合剂充足浸泡纤维束),并在布层周围搭接长度。≥150mm(横向搭接)。
(3)两层粘贴(如需)
连续涂预浸胶,铺碳纤维布(每层面料都要充分预浸),总层数根据设计要点(一般1~3层)确定。
三。凝固和维护
终凝:
25℃:最终凝固2~4小时(粘合剂基本硬化),24小时可承受轻微外力,7天内完全凝固(设计强度在90%以上)。;
低温(<5℃):最终凝固到3~7天(必须升温到3~7天)≥5℃或使用低温凝胶粘剂);
维修要求:在凝固期内避免振动、淋水或化学腐蚀(如雨水冲刷),在完全凝固前不能增加负荷。
质量控制和验收五
1。根据控制
胶层厚度:单层碳纤维布胶层厚度应为0。5~1。0mm(总厚度)≤2。0mm,避免过厚的粘合特性伤害);
预浸效果:碳纤维布表面应无气团、无白斑(表示粘合剂充分湿润),手挤压无柔软感;
搭接质量:固层搭接长度≥150mm,边缘无翘起或脱胶。
2。最终验收
粘结强度检测:
正拉粘合试验(混凝土基材):切割100毫米碳纤维布边缘×用拉拔仪检查100mm检查区域的粘结强度。(≥2。5MPa和混凝土内聚破坏);
抗剪强度试验(金属板):检测钢的粘合剂和剪切强度。(≥十~15MPa)。
外观检验:碳纤维布工整无褶皱,粘胶颜色均匀(无白色,分层)。
六是常见问题及解决方案
由于某种原因,这种情况可能会克服策略?
碳纤维布空鼓预浸胶未充分渗透/涂刷不均匀,再次滚压布层排出汽体,或擦洗少量预浸胶(部分空鼓<100cm²可接受);
粘结强度无法处理基底材料问题/粘结配合比错误再研磨。
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