CN110146351A - 一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法 - Google Patents

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    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising

Abstract

一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法，加强片包括有碳纤维网格，碳纤维网格的两端分别设有多层分布结构，加强片以碳纤维网格为中心，两侧对称分布，由内至外分别为碳纤维网格、石英砂、牛皮纸；牛皮纸、石英砂、和碳纤维网格通过胶层粘结成一体；将所述碳纤维网格加强片施加一定压力待其固化完全后方可进行测试；胶层为树脂胶液，树脂胶液采用128(双酚A型环氧树脂E51):593(固化剂)＝100:30～40的质量配比，并在第一层树脂胶液后和第二层树脂胶液前适量洒一层石英砂。本发明解决传统加强片配方及制备方法中出现的脱锚、纤维滑移及应力集中现象，该方法可有效的降低测试过程中的脱锚现象，降低应力集中，可使碳纤维网格充分发挥其强度高的优势，测试结果更可信。

Description

一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法
技术领域
本发明涉及工程建筑领域，尤其是一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法。
背景技术
随着时代的发展，我国已经进入新建与改造加固并重的阶段，碳纤维网格，尤其是双向碳纤维网格，因其质量轻、强度高等性能优点，目前作为一种新型的加固材料被广泛应用于工程建筑的改造加固中，如何表征碳纤维网格强度成了人们关注的焦点。拉伸强度是表征碳纤维网格强度的重要指标之一，碳纤维网格的拉伸试样的制样及测试方法可按照国标GB/T3362-2005《碳纤维复丝拉伸性能试验方法》的方法进行，加强片对碳纤维网格的拉伸强度测试结果起着至关重要的作用。性能优异的加强片可以准确测出碳纤维网格的真实强度，而不会因为在测试过程中出现脱锚现象或由于应力集中而在非有效域破坏使得测试结果无效。
现有的加强片大部分通过双组份胶黏剂(俗称AB胶)将碳纤维网格拉伸试样粘结在两片金属片或者软橡胶片中间，常用的AB胶主要有丙烯酸、环氧、聚氨酯等成分的，由于AB胶的强度较低且与碳纤维的粘结性较差，在测试过程中会现脱锚现象，且金属片或软橡胶片不容易传递载荷而出现应力集中现象，使得碳纤维网格未达到其强度便因为应力集中而在加强片的根部发生破坏；还有一部分加强片以树脂体系为配方，虽然树脂固化后具有一定的强度，但当拉伸应力达到一定时，纤维会在树脂加强片中产生滑移或者拔出，纤维未发生破坏测试结束。
综上所述，现有的加强片的制备方法，在测试过程中很容易产生脱锚现象，出现纤维滑移，或由于应力集中而在非有效域破坏使得测试结果偏低或无效，因此，需要设计一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法，目的是解决传统加强片配方及制备方法中出现的脱锚、纤维滑移及应力集中现象，该方法可有效的减少测试过程中的脱锚现象，降低应力集中，可使碳纤维网格充分发挥其强度高的优势，测试结果更可信。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法，加强片包括有碳纤维网格，碳纤维网格的两侧分别设有多层分布结构，以碳纤维网格为中心两侧由内置外分别包括有碳纤维网格、石英砂和牛皮纸；所述牛皮纸、石英砂和碳纤维网格通过胶层粘结成一体；将所述碳纤维网格加强片施加一定压力待其固化完全后方可进行测试；所述胶层为树脂胶液，所述树脂胶液采用128(双酚A型环氧树脂E51):593(固化剂)＝100:30～40的质量配比，并在第一层树脂胶液后和第二层树脂胶液前适量洒一层石英砂。
本发明和现有技术相比，其优点在于：本发明解决传统加强片配方及制备方法中出现的脱锚、纤维滑移及应力集中现象，该方法可有效的减少测试过程中的脱锚现象，降低应力集中，可使碳纤维网格充分发挥其强度高的优势，测试结果更可信。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明制备过程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明公开，并且能够将本发明公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法，加强片的制备流程按照以下顺序进行：牛皮纸→树脂胶液→石英砂→碳纤维网格→石英砂→树脂胶液→牛皮纸。加强片包括有碳纤维网格，碳纤维网格的两端分别设有多层分布结构，分别包括有牛皮纸、石英砂、碳纤维网格、石英砂和牛皮纸。
所述牛皮纸、石英砂和碳纤维网格通过胶层粘结成一体。本发明用牛皮纸代替现有制备方法中的金属片或软橡胶片，可有效传递载荷，降低应力集中；碳纤维网格所述将加强片施加一定压力待其固化完全后方可进行测试。
牛皮纸的厚度为0.2mm；石英砂的颗粒40-70目。
将所述碳纤维网格加强片施加一定压力待其固化完全后方可进行测试；所述压力大小为40-60N；所述固化完全的标准为：室温(25℃)固化24h。
所述胶层为树脂胶液，所述树脂胶液采用128(双酚A型环氧树脂E51):593(固化剂)＝100:30～40的质量配比，并在第一层树脂胶液后和第二层树脂胶液前适量洒一层石英砂。128(双酚A型环氧树脂E51)和593(固化剂)的树脂胶液可常温固化，且与纤维粘结性好，固化后强度高，不易脱锚，石英砂的加入可以增加纤维与树脂的摩擦作用，提高纤维与树脂的结合力，防止纤维滑移。
下表为采用AB胶+铝合金加强片和本发明加强片测试同一网格试样的拉伸强度的数据对比。注：在夹持/加强片内部和加强片根部破坏为无效破坏，在工作段破坏为有效破坏。
本发明已经经过试验验证，测试过程中脱锚现象大大降低，测试有效数据高达90％以上，且测得的网格强度高达4300MPa，符合理论依据。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法，其特征在于，加强片包括有碳纤维网格，碳纤维网格的两端分别设有多层分布结构，加强片以碳纤维网格为中心，两侧对称分布，由内至外分别为碳纤维网格、石英砂、牛皮纸；所述牛皮纸、石英砂和碳纤维网格通过胶层粘结成一体；将所述碳纤维网格加强片施加一定压力待其固化完全后方可进行测试；
所述胶层为树脂胶液，所述树脂胶液采用128(双酚A型环氧树脂E51):593(固化剂)＝100:30～40的质量配比，并在第一层树脂胶液后和第二层树脂胶液前适量洒一层石英砂。
2.根据权利要求1所述的碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法，其特征在于，牛皮纸的厚度为0.2mm；石英砂的颗粒为40-70目。
3.根据权利要求1所述的碳纤维网格拉伸强度测试用加强片的制备方法，其特征在于，碳纤维网格所述将加强片施加一定压力待其固化完全后方可进行测试；所述压力大小为40-60N；所述固化完全的标准为：室温25℃下固化24h。
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