碳纖維板膠的作用機制是什么

來源：www.dwjjxy.cn 發布日期： 2025年09月15日

碳纖維板膠的作用機制是通過化學粘結與力學協同的雙重路徑，實現碳纖維板與基材（如混凝土、金屬）的高效整合，從而提升結構的承載力和耐久性。

碳纖維板膠的作用機制是通過化學粘結與力學協同的雙重路徑，實現碳纖維板與基材（如混凝土、金屬）的高效整合，從而提升結構的承載力和耐久性。其核心機制可分解為以下四個方面：
一、界面粘結與滲透機制
機械錨固效應
膠粘劑中的低粘度組分（如底膠）滲透到混凝土表面的微孔和裂縫中，固化后形成物理錨固點，增強界面機械咬合力。對于金屬基材，膠液通過潤濕表面氧化層或電泳涂層，形成微觀互鎖結構。
化學鍵合作用
環氧樹脂類膠粘劑與混凝土中的羥基（—OH）、金屬表面的活性基團（如鋁的氧化層）或碳纖維表面的官能團發生化學反應，形成共價鍵或氫鍵，提升粘結強度和耐老化性。
二、應力傳遞與協同受力
荷載分配
膠層作為“傳力紐帶”，將基材承受的拉應力、剪應力傳遞至碳纖維板，利用后者高抗拉強度（如3500MPa以上）分擔荷載，延緩基材開裂或變形。例如，加固混凝土梁時，碳纖維板可分擔鋼筋30%-50%的拉應力。
變形協調
膠粘劑的韌性（伸長率≥1.6%）確保其與碳纖維板的變形同步，避免因膠層脆性導致剝離失效。部分改性環氧膠甚至能吸收沖擊能量，減少應力集中。
三、復合體系的環境防護
密封與防腐
膠液填充碳纖維板與基材間的空隙，形成連續保護層，阻隔水分、氧氣和腐蝕介質侵入，防止碳纖維絲受潮或金屬基材銹蝕。例如，在潮濕地下室中，膠層可使碳纖維強度保留率3年后仍達90%以上。
耐候性保障
通過耐濕熱老化（-40~150℃）、抗凍融循環等性能，膠層在復雜環境中長期保持穩定性，避免因溫度波動導致的界面脫粘。
四、工藝適配性優化
施工適應性
膠粘劑的觸變性（施工不流淌）和固化可控性（如20℃下3天受力）滿足不同環境需求。例如，低溫型膠粘劑可在5℃施工，通過加熱養護縮短固化時間。
厚度補償
采用“中間厚、邊緣薄”的刮涂原則，補償基材不平整度，確保膠層均勻受力，避免空鼓。
總結
碳纖維板膠通過界面粘結（機械錨固+化學鍵合）、應力傳遞（荷載分配+變形協調）、環境防護（密封+耐候）及工藝適配四大機制，實現“基材-膠層-碳板”的一體化協同。其性能需滿足《GB50728》等標準對剪切強度（≥16MPa）、耐老化等指標的強制要求，施工時需嚴格處理基面并控制膠層厚度（通常1.5mm）。

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