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研究了RTM用改性乙烯基酯樹脂體系的化學(xué)流變行為。采用DTA熱分析技術(shù)和黏度測量手段,研究了該樹脂體系固化反應(yīng)特性以及固化過程中溫度-黏度的關(guān)系,根據(jù)樹脂的化學(xué)反應(yīng)流變特性,建立了樹脂體系恒溫條件下的雙阿倫尼烏斯黏度模型。研究表明,模型對樹脂恒溫條件下其黏度的模擬結(jié)果與實驗結(jié)果具有良好的一致性。可揭示樹脂體系在不同溫度條件下的黏度變化規(guī)律,為合理制定RTM工藝參數(shù)、保證產(chǎn)品質(zhì)量提供必要的科學(xué)依據(jù)。
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預(yù)應(yīng)力碳纖維加固工藝施工工藝
我國現(xiàn)行的預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土構(gòu)件技術(shù)施工工藝大都屬于通過外部獨立的反應(yīng)框架張拉碳纖維布類,一般施工工序如下。
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※ 施工準備
在施工前對粘貼部位混凝土的表面含水率和所處的環(huán)境溫度進行判定,若混凝土表面或環(huán)境濕度較高,易采用高濕性配套樹脂;若環(huán)境溫度小于5℃時,則應(yīng)采用局部加熱措施。
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※ 構(gòu)件缺陷修復(fù)
對所加固的構(gòu)件已經(jīng)存在的裂縫,應(yīng)先行修復(fù),裂縫較小(寬度小于2ITI1TI),可采用低壓持續(xù)注射法,裂縫較寬,可以采用開槽法修補,混凝土的蜂窩麻面,應(yīng)采用強度高于構(gòu)件的環(huán)氧樹脂砂漿修復(fù)。
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※ 面層處理
用砂輪機或磨光機將混凝土劣化層除去,研磨至混凝土基面為止,構(gòu)件轉(zhuǎn)角處應(yīng)打磨半徑大于3era的光滑圓弧。打磨結(jié)束后,用吹風(fēng)機或毛刷將表面粉塵除去,直至表面干凈。
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※涂刷底膠與整平
由于碳纖維布張拉后呈直線,因此粘貼前構(gòu)件底應(yīng)嚴格涂刷底膠與整平,如構(gòu)件底上凹,粘貼會出現(xiàn)脫膠現(xiàn)象,粘貼質(zhì)量得不到可靠保證?紤]到張拉時梁會出現(xiàn)反拱,可以將梁底找成略微下凸的弧形。為了保證構(gòu)件和碳纖維之間的粘結(jié),應(yīng)該按使用說明均勻混合底層樹脂主劑和硬化劑,在可操作時間內(nèi)均勻涂抹在粘貼面上。涂抹好的混凝土表面細微不平處,要采用找平膠處理。
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分析了粗骨料的尺寸對混凝土過渡區(qū)界面黏結(jié)性能的影響,并通過劈裂抗拉試驗、壓剪試驗獲得了粗骨料和硬化水泥漿之間的劈裂抗拉強度及抗剪強度.結(jié)果表明:粗骨料的尺寸對界面過渡區(qū)的黏結(jié)性能有較大的影響,界面黏結(jié)強度隨粗骨料尺寸的增大而減小;水灰比越低,界面黏結(jié)性能越好;粗骨料的類型對界面過渡區(qū)黏結(jié)性能也有較大性能的影響.
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預(yù)應(yīng)力碳纖維布的粘貼與張拉
預(yù)應(yīng)力碳纖維布的粘貼與張拉主要工序和注意事項如下:
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※ 碳纖維布下料時,應(yīng)充分考慮張拉端錨固所需的工作長度。
※ 為了盡可能充分地利用碳纖維的高強度,提高碳纖維布材中纖維單絲共同工作的性能,要用環(huán)氧樹脂充分浸潤到碳纖維布材。
※ 將張拉設(shè)備就位,將環(huán)氧樹脂充分浸漬的碳纖維布安裝至張拉機的錨固裝置上,反復(fù)調(diào)整兩個錨固端的平整度,直至控制截面上的應(yīng)力分布的均勻為止。
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※ 將張拉機具沿固定在柱子上的蝸桿機構(gòu)上升,直至初步拉直的碳纖維布距受彎構(gòu)件待加固表面20~30 era。
※ 正式張拉前先進行預(yù)張拉,預(yù)張拉力可取10%張拉控制應(yīng)力。以設(shè)計確定的速度均勻張拉碳纖維布,張拉速度直接影響的構(gòu)件能達到預(yù)應(yīng)力水平。張拉速度越慢,所能達到的預(yù)應(yīng)力水平越高。一般的張拉速度為350~450 MPa/h。張拉過程,采用張拉力和伸長值雙控方法,可以更好控制施工質(zhì)量,防止發(fā)生事故。
※ 張拉應(yīng)力至設(shè)計應(yīng)力時,按所選用膠使用說明配制粘貼樹脂,注意避免雜質(zhì)影響粘結(jié)質(zhì)量。用刮刀或刷子將粘貼樹脂均勻涂抹于構(gòu)件與碳纖維布的粘貼面,在混凝土的搭接、轉(zhuǎn)角部位要多涂一些。
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※ 提升張拉機具,使受彎構(gòu)件的粘貼表面與碳纖維的粘貼表面緊密結(jié)合,用壓輥沿纖維方向滾壓以去除碳纖維增強塑料下面的氣泡。
※ 處理粘貼不良處的方法:樹脂未充滿的空隙用注射器注入環(huán)氧樹脂;較大的空隙處,可配制粘稠度較大的粘貼用環(huán)氧樹脂填入。
※ 為避免碳纖維布與混凝土之間在粘結(jié)界面上發(fā)生粘結(jié)破壞,必須設(shè)置錨固。為有效的防止粘結(jié)破壞發(fā)生,可沿梁設(shè)置u型錨固帶。
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將耐磨涂層與樹脂基復(fù)合材料采用RTM工藝一體化成型,并對一體化成型復(fù)合材料的耐磨性能進行了測試分析,采用三維白光干涉表面形貌儀測試了磨損試樣的表面形貌,采用激光粒度分析儀對所使用的硬質(zhì)粉體進行了粒度分析,采用電子顯微鏡觀測了耐磨復(fù)合材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,復(fù)合材料試樣的摩擦系數(shù)與磨痕深度情況相一致,即試樣的摩擦系數(shù)越小,其磨痕深度也越小。一體化成型耐磨復(fù)合材料表面涂層的連續(xù)相為樹脂基體,限制了該種復(fù)合材料在高速摩擦條件下的使用。
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