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碳纖維筋在土木工程中應用

發布時間:2021-08-14 12:47:08

❶ 碳纖維材料在實際生活中有哪些應用

碳纖維用途

比鋁還要輕,比鋼還要硬,比重是鐵的1/4,強度是鐵的10倍,這就是世界范圍內炙手可熱高科技材料碳纖維。隨著其用途日益多樣化、核心化,全球航天航空、體育休閑和工業應用中碳纖維替代鋼鐵廣泛採用。

由於碳纖維復合材料密度低、剛性好合強度高,成為一種先進的航天材料。我國對碳/碳燒蝕材料相關的科技問題進行了深入地研究,其研究成果已在導彈發射管、固體火箭發動機殼體、衛星和飛船上等得到應用。

飛機和汽車製造

碳纖維作為汽車材料,最大的優點是質量輕、強度大,重量僅相當於鋼材的20%~30%,硬度卻是鋼材的10倍以上。美國波音公司推出新一代高速寬體客機—「音速巡洋艦」,約60 %的結構部件都將採用強化碳纖維塑料復合材料製成。

我國自行研製的碳纖維復合材料剎車預製件,其性能已全面達到國外水平。採用這一預製件技術所制備的的國產碳/碳剎車盤已批量裝備於國防重點型號的軍用飛機,並在B757-200型民航飛機上使用,在其它機型上的使用也在實驗考核中,並將向坦克、高速列車、高級轎車、賽車等推廣使用。

體育休閑用品

體育應用中的三項重要應用為高爾夫球棒、釣魚桿和網球拍框架。目前,據估計每年的高爾夫球棒的產量為3400萬副。全世界碳纖維釣魚桿的產量約為每年2000萬副。網球拍框架的市場容量約為每年600萬副,其它的體育項目應用還包括冰球棍、滑雪杖、射箭和自行車,同時,碳纖維還應用在劃船、賽艇、沖浪和其它的海洋運動項目中。

風力發電機葉片

如今,世界上風力發電機組的發電機額定功率越來越大,與其相適應的風機葉片尺寸也越來越大。為了減少葉片的變形,在主乘力件如軸承和葉片的某些部位採用碳纖維來補充其剛度。

碳纖維加固建築結構

我國從1997年開始從國外引進碳纖維復合材料加固混凝土結構技術,並開始進行相關研究。由於其巨大的技術優勢,近幾年,上海悍馬建築科技有限公司聯合清華、同濟、復旦等國內高校相關學者、教授開展了此項研究工作,並取得了一批接近國際先進水平的研究成果。由於我國具有世界上最為巨大的土木建築市場,碳纖維加固材料基本都使用上海悍馬的。如:東方明珠、蘋果(上海)研發中心、上海環球國際中心、白雲機場、上海世博園等。

其他應用

在鐵路建築中,大型的頂部系統和隔音牆在未來會有很好的應用,這些也將是碳纖維很有前景的應用方面。壓力容器主要用在汽車的壓縮天然氣(CNG)罐上,而且還用在救火隊員的固定式呼吸器(SCBA)上。

碳纖維的其它應用包括機器部件、家用電器、微機及與半導體相關的設備的復合材料的生產,可以用來起到加強、防靜電和電磁波防護的作用。另外,在X射線儀器市場上,碳纖維的應用可以減少人體在X 射線下的暴露。

❷ 碳纖維與鋼筋為什麼不能一起工作

應用中所受的應力,起到增強及防守的作用。
⑶:對板面接縫崎嶇較大的地區用粗砂紙打磨找平,打磨時手腳要輕,並以圓周運動打磨、網格布粘貼完後、屋面防水等方面。網格布上下搭接寬度不小於80mm,控制搭接寬度不小於100mm、陰陽角處必須互相錯茬搭接粘貼。
⑶、門窗洞口四角不成表現直縫、筆直控制線及伸縮逢線、點綴縫線等。
2、掛基準線、預粘翻包網格布、擠壓所形成的全盤保溫機關的變形。
⑵。網格布不得壓入過深、鹼等化學物質冬烘的機能以及經緯向抗拉強度高,使保溫層有很高的抗沖力強度,嚴禁網格布褶皺,專人擔負,嚴刻計量:在建築外牆大角(陰陽角)非常他必要處掛垂直基準鋼線、固定件安裝應起碼在粘完板的24h後再舉行。
⑵、固定件長度為板厚+50mm。
⑶、用電錘在聚苯板概況向內打孔,孔徑視固定件直徑而定玻璃纖維網格布是以中鹼或無鹼玻璃纖維機織物為基礎經耐鹼塗層管理而成。該產品強度高:凡在聚苯板側邊外露處(如伸縮縫:根據建築立面謀略和外牆外保溫技能懇求,在牆面彈出外門窗水平、粘貼性好、服貼性、定位性極佳,恢弘利用於牆體鞏固、外牆保溫:將網格布緊綳後貼於底層抹面砂漿上,用抹子由主題向角落把網格布壓入砂漿的表層.玻璃纖維網格布在外牆保溫體例中的應用:
要緊防守破綻的爆發。因為其精良的抗酸。

1、彈控制線,不免開裂,滲漏、外保溫用聚苯板准則尺寸為600mm×900mm,要平整壓實,定位性極佳可以均勻分散
材在施工、拌和好的粘接劑在靜停5min後再攪拌方可使用。
⑶、粘接劑必須隨拌隨用,拌和好的粘接劑應確保在1h內用完.5mm—1mm面層聚合物砂漿。
四、質量驗收標准,能遏制由於外沖力的碰撞,在保溫系統中起到「軟鋼筋」的影響。
2、玻璃纖維網格布在屋面防水系統上的應用。
6、門窗洞口處),都應做網格布翻包處理、抹聚合物砂漿:聚合物砂漿分底層和面層兩次抹灰。
⑴、在聚苯板面抹底層砂漿,在表面抹一層0,厚度為2mm—2.5mm。同時將翻包網格布壓入砂漿中。門窗洞口的加緊網格布也應立刻壓入砂漿中。
⑵、貼網格布。
5,機器攪拌,保證攪拌均勻。
4,表面必須泄露在底層砂漿以外、600mm×1200mm兩種,非標准尺寸或部分繼續正處可現場裁切,但必須戒備暗語與板面垂直,必須用整塊聚苯板裁切出刀把狀,且小邊寬度≥200mm。
⑷、粘貼時勢採納點粘法,且必須保證粘接面積不小於30%。
⑸、聚苯板抹完專用粘接劑後必須連忙粘貼到牆面上,避免粘接劑結皮而失落粘接性。
⑹、粘貼聚苯板時應柔柔、均勻擠壓聚苯板,並用2m靠尺和拖線板檢查板面平緩度和垂直度。粘貼時注意廢除板邊溢出的粘接劑,使板與板間不留縫、板面打磨、找平、安置固定件。
9、粘貼聚苯板:(方法及要求同配製專用粘接劑):
由於防水介質(瀝青)自己沒有強度,應用於屋頂材料和防水系統中,在四時溫度變化微風吹日曬等外力作用下,擰入固定件、配製聚攏物砂漿,釘頭和壓盤應略低於板面:
⑴。
8,每個樓層適當場所掛水平線,用以控制聚苯板的垂直度僻靜整度。
3、配製專用粘接劑:
⑴、根據專用粘接劑的應用講明書供給的摻配比例配製。
7,進牆深度不小於60mm,能使外牆保溫系統所受的應力均勻鬆弛,起不防水作用。而補充了含有玻璃纖維網格布或其復合氈的防水卷材,可以增強其抗風化性和抗拉力強度,使其經受百般應力的變化而不開裂,從而得到始終的防水成就,避免屋面滲漏給群眾帶來的不適與不便。
3、玻璃纖維網格布在石材增強方面的應用將玻璃纖維網格布覆於大理石或馬賽克的背後,由於玻璃纖維網格布服貼性:
⑴。
⑵,何況易於動工和質地控制。
1、瀝青、大理石、馬賽克等牆體原料的增強,是建設行業空想的工程材料,還不妨應用於英泥、塑料

❸ 塑料在建築中的作用

1.大部分塑料的抗腐蝕能力強,不與酸、鹼反應。

2.塑料製造成本低。

3.耐用、防水、質輕。

4.容易被塑製成不同形狀。

5.是良好的絕緣體。

6.塑料可以用於制備燃料油和燃料氣,這樣可以降低原油消耗。

❹ 碳纖維布是怎樣起到結構加固作用的

碳纖維復合材料在土木建築中的應用:纖維增強塑料(FRP)是土木工程應用的熱點,而碳纖維(CFRP)以其良好的物理力學性能,應用最廣泛、成熟。纖維增強塑料包括碳纖維、芳綸纖維和玻璃纖維等,這些復合材料一般具有耐腐蝕、耐紫外線、輕質、高強和非磁性等特點,作為工程材料在80 年代初其物理力學性能有了突破性的改善和提高。碳纖維材料由於性能優於其他復合材料而脫穎而出。CFRP最初應用局限於航天、軍事和船舶工程,後來范圍逐步擴大到土木工程領域,加固修復混凝土結構是自80年代末至90年代初在初在歐美和日本等發達國家興起的一項新技術,目前這項技術已成為土木工程領域研究的熱點。除此之外,CFRP作為一種新的增強構件和結構體系正在研究和應用。
1、 碳纖維的特點及力學性能
碳纖維是具有優越的物理力學性能的新材料,也是目前性能最好,用途最多的增強纖維。在土木工程結構補強中,使用較多的碳纖維增強塑料是碳纖維片材。目前,在我國應用最多的是日本生產的碳纖維片。這種碳纖維片有單向片、單向預浸片、單向織布、雙向織布等。CFRP增強塑料是指預浸料碳纖維(CF),其性能指標包括在物理力學性能方面要求其抗拉強、彈性模量、延伸率等,在施工性和使用耐久性方面主要要求其密度、浸透性、均勻度、耐腐蝕性等指標要求。碳纖維增強塑料的強度是普通建築鋼材的十幾倍,彈性模量與建築鋼材在同一水平上並略高,最大可達鋼材的兩倍左右,一層碳纖維板的補強效果相當於4-8層碳素纖維布,能取得良好的補強效果,具有良好的耐久性和耐腐蝕性。
2、 碳纖維的加固應用實例
到目前為止,碳纖維片材在混凝土結構受彎構件的受彎加固、受剪加固和柱的抗震加固中研究和應用最多,相應計算理論也較為成熟。在受彎加固時,應使碳纖維的纖維方向與受拉區的拉應力方向一致,在受剪加固時,應使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應力方向一致,但為了施工方便,可採用纖維方向與構件縱軸垂直的方法進行加固,抗震加固時,應使碳纖維布封閉纏繞在柱上,可以較好地提高抗震性能,除此以外,碳纖維也可沿構件軸向粘貼用於受拉構件的加固、沿環向粘貼用於軸心受壓構件的加固,在受彎加固時,也可採用對碳纖維施加預應力的方法以提高加固效果,碳纖維也可用於剪力牆,以及殼體、筒倉、煙囪等特種結構的加固,這些加固方法經研究表明是有效的。
3、碳纖維在土木工程中的應用現狀
將短切碳纖維加入新混凝土中,製成碳纖維混凝土用於新結構已有一定的工程應用;將碳纖維長絲製成棒材,在新混凝土中代替鋼筋用於新建結構,主要用於海洋工程結構及需電磁波透過的工程結構;將碳纖維加工成束狀或繩狀,用於大型土木工程的拉索或懸索結構,該方面應用在錨具連接上尚未能很好地解決,仍有一定的應用;在新建結構中與混凝土一起做成預制混凝土板或大跨梁、架等,具有強度高,質量輕和耐腐蝕及耐久性等優點,已有部分工程應用;應用於各種公路路面工程中,可以極大地提高公路的質量及耐久性,已有較多的工程實例;將碳纖維做成布織物或織物,用於結構加固修補,有大量的工程應用,其技術已基本成熟。
4、 國內應用現狀
碳纖維加固修補混凝土結構技術在我國起步較晚,但最近幾年系統地對碳纖維用於加固修補混凝土結構技術的研究也呈現不斷發展的趨勢,最初僅有國家工業建築診斷與工程技術研究中心一個單位,相繼有清華大學、同濟大學、天津大學、東南大學、大連理工大學等十餘家高等學校和科研設計單位嘗試地進行過國產和進口碳纖維織物加固混凝土構件主要包括板、梁、柱等的模型實驗、加固施工工藝及加固性能評價等方面的研究,已經取得了實質性成果,並在工業與民用建築、橋梁與隧道以及公路工程中得到具體的應用,收到了良好的效果,現在部分單位著手從事纖維增強材料加固混凝土結構規范的研究。該課題已列入建設部研究開發課題及國家科技部「九五」重點攻關課題。目前這項工作還處於剛剛起步階段。自1997年5月,國家工程中心已製作了一些試件,分為20餘個工況,取得了構件抗彎、抗剪和抗壓等一些有價值的實驗數據,進行了多項工程的試點與推廣。相信碳纖維增強材料在國內將有廣闊的發展前景
目前國內的PAN基碳纖維強度一般在2000~3000Mpa 之間,彈性模量在2.1x105Mpa左右,其性能基本滿足加固要求,碳纖維加固修復混凝土結構技術研究開發成功後,將會給土木建築領域加固改造技術帶來重大變革,採用碳纖維加固修復混凝土結構技術將比以往從傳統的技術更優越、更有效率和更方便經濟,可以解決傳統的加固方法不能解決的技術問題,具有重大的經濟和社會效益。碳纖維加固修復混凝土結構技術研究開發成功,將為碳纖維材料及其它高性能纖維材料應用於建築業打下深厚的基礎.

❺ 碳纖維一般都應用於哪些方面

碳纖維的話,它的用法是十分的廣泛,有一些是用在摩托車的面板,幹上有一些是用在小車的面板看一下,有一些用在魚竿上。

❻ 材料在土木工程中的作用

我來歸納一下。
材料是指土木工程材料,廣義包括土木工程中用到的所有材料。按照使用來分,有結構材料,防水材料,裝修材料,保溫材料,牆體材料等。

1.材料是土木工程的物質基礎。
設計圖紙再完美,施工圖紙再合格,沒真建築材料,是無法把工程從二維變為三維的。

2.材料決定著建築物的功能性,適用性,耐久性,美觀性和造價等。
從古代的茅草屋,木屋,竹屋到土坯房,三合土,到燒結磚,水泥混凝土,鋼材,鋼筋預應力混凝土,高分子等,土木工程的適用性,耐久性在不停提高。功能方面,防水材料決定水工抗滲工程的功能,保溫材料用於冷庫,吸音材料應用於音樂廳,高強材料用於高層大跨度工程,品種多樣功能各異的新材料改善著土木工程的各項性能等。
材料很大影響整個工程中的費用,一般會佔到40-50%,在有的水利工程甚至70%。

3材料決定了建築物或構築物的形式。
材料決定了工程的表現形式。比如,隋的趙州橋釆用的是石材,石材是脆性材料,盡管設計技巧高超,材料決定了趙州橋的跨度不能過大,只有30多米。這已經是石材應用於橋梁的極致了!而現代高性能混凝土和高強鋼筋的應用才使得杭州灣跨海大橋得以可能,單跨100多米。塔也是如此,青磚材料的大雁塔才58米,而現代材料的迪拜塔有818米。所以材料是制約或決定了土木工程的發展。
另外,材料還賦予土木工程不同的藝術表現力。不同材質的材料,圖案,紋理,尺寸都會有不同的表現力。例如,砂岩賦予巴黎聖母院莊重樸素的外觀,高分子材料和玻璃幕牆使得水立方清涼的表達等等等等。

4材料的發展是推動土木工程進步的關鍵。
高性能混凝土使得惡劣環境的土木工程得以實現,如青藏鐵路,三峽大壩。預應力混凝土和泵送技術的發展使得大跨度,高層建築成為可能。保溫,密封材料的發展推動了被動式住宅的應用。當前具有自感知,自調節,自俢復功能的土木工程材料,各種機敏或智能材料的開發和研製,勢必將推動土木工程的進一步發展。

居然寫了這么多,我也是醉了……

❼ 碳纖維布能應用在鋼筋混凝土中嗎

碳纖維布使用方法
1、碳纖維布施工准備:根據設計施工圖、施工現場和施工加固構件的實際情況,擬定好施工方案,並准備施工所使用的碳纖維布、配套膠粘劑、機具等。
2、混凝土表面處理:打磨混凝土表面除去表層浮漿、油污等,用吹風機將混凝土表面清理干凈,並保持乾燥。
3、配製並塗刷底膠:將底膠主劑和固化劑按2:1的重量比在容器內使用電動攪拌器均勻攪拌,用滾刷將底膠均勻塗抹在打磨處理後的加固位置,待膠固化後(固化時間視現場氣溫而定,以指觸乾燥為准)再進行下一工序施工。
4、基面找平。混凝土表面凹陷部位應用填平,模板接頭等出現高度差的部位應填補,盡量減小高度差。轉角處也應處理成光滑的圓弧,半徑不小於30mm。
5、粘貼碳纖維布。塗刷浸漬膠後立即將碳纖維布按設計位置粘貼,使用滾刷滾壓使浸漬膠充分浸透碳纖維布。待膠乾燥後,再在表面塗刷一層浸漬膠,保護碳纖維布
碳纖維布有著非常優異的物理力學性能,在加固修復混凝土結構中可以充分利用其高強度、高彈性模量的特點來提高混凝土結構及構件的承載力,改善其受力性能,達到高效加固修復的目的。

❽ 復合材料在工程結構中有哪些應用

復合材料在工程結構中應用的比較少,主要應用在①航空航天領域②汽車工業。③化工、紡織和機械製造領域。④醫學領域。
復合材料的主要應用領域有:①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好,比強度、比剛度高,可用於製造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的
殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。
②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好,損傷後易修理,便於整體成形,故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。
③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。
④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性,生物環境下穩定性好,也用作生物醫學材料。此外,復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。
復合材料,是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法,在宏觀(微觀)上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。

❾ 材料在土木工程中的作用主要應從哪些方面去認識

從施工材料所用施工部位及作用以及材料的性能要求去認識

❿ 石榴石濾料與砂漿間有很好的粘結性能么

石榴石濾料特性:

(1)比重大(4.1-4.4g/cm3),在污水處理罐或者水溢出時,幾乎不會有石榴石濾料溢出的現象,提高水污染處理效率。

(2)石榴石是一種物理處理方法,不含游離硅,不含重金屬,無放射性,對人體無害。

(3)石榴石磨料呈多面體結構(一般是12面體或者38面體),跟普通的橢圓或者圓形的濾料(活性炭、海綿鐵、錳砂等)相比,堆積之後有更好的孔隙率(堆積密度:2.10-2.23g/cm3),過濾效果明顯好於其他濾料。

(4)天然非金屬礦,硬度大(7.5-8.0),破碎率低,重復使用率高。

(5)耐酸耐鹼,在酸鹼中的溶解度低於1%。

石榴石濾料的應用非常廣泛,在土木工程中,常用做建築表面噴砂防腐。

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