專利名稱：用于將扁平帶狀片固定在一結(jié)構(gòu)表面上的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將扁平帶狀片固定在一結(jié)構(gòu)件表面上的方法，該帶狀片由許多碳纖維組成，后者埋在粘結(jié)劑基體中并彼此平行地沿片的縱向?qū)R，此時(shí)，扁平帶狀片以其寬的一側(cè)用一膠層壓在結(jié)構(gòu)件表面上，該膠層由反應(yīng)樹(shù)脂組成并以糊狀的稠度涂覆，膠層在形成粘接連接時(shí)硬化。
這類扁平帶狀片用于加強(qiáng)承受載荷或傳遞載荷的結(jié)構(gòu)件。它通常用由環(huán)氧樹(shù)脂做成的膠層粘接在結(jié)構(gòu)件表面上。在這種方法中，常常會(huì)遇到這樣的缺點(diǎn)，即為了膠的硬化，需要較長(zhǎng)的時(shí)間，而且在此期間，要加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)件或建筑不應(yīng)受載。
由此出發(fā)，本發(fā)明以這樣的目的為基礎(chǔ)，即如此改進(jìn)前述類型的方法，以便能用比較簡(jiǎn)單的措施得到相當(dāng)大的硬化過(guò)程加速。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，推薦權(quán)利要求1中所給出的特征組合。本發(fā)明的有利的構(gòu)形和改進(jìn)由從屬權(quán)利要求中得出。
按照本發(fā)明的解決方案來(lái)自這樣的思想，即膠的溫度越高，則由環(huán)氧樹(shù)脂組成的膠層的硬化越快。為了達(dá)到這一點(diǎn)，按照本發(fā)明，推薦在加熱增強(qiáng)片的情況下使電流至少流過(guò)一部分碳纖維，并且在此通過(guò)增強(qiáng)片加熱膠層。此時(shí)要利用這樣的知識(shí)，即沿扁平帶狀片的整個(gè)長(zhǎng)度延伸的碳纖維有一定的導(dǎo)電能力，它可用來(lái)用電阻加熱扁平帶狀片。
按照本發(fā)明的優(yōu)選的構(gòu)形，膠層將通過(guò)增強(qiáng)片加熱至超過(guò)40℃的平均溫度。由此，在環(huán)氧樹(shù)脂膠的例子中，可將在環(huán)境溫度下約達(dá)兩天的持續(xù)加熱時(shí)間減少至約達(dá)兩小時(shí)。此外，在較高溫度下的硬化導(dǎo)致較高的玻璃轉(zhuǎn)變點(diǎn)并導(dǎo)致膠的更高的強(qiáng)度性能。
為了輸入電流，宜朝扁平帶狀片的端部各自壓一個(gè)可與電源連接的金屬觸點(diǎn)板。必要時(shí)還需要減少觸點(diǎn)板與片表面之間的過(guò)渡電阻。為達(dá)到此目的，可在壓上觸點(diǎn)板之前在露出碳纖維的條件下將接觸位置的片表面弄毛或磨削。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的構(gòu)形預(yù)先規(guī)定，在增強(qiáng)片和/或粘結(jié)劑層的至少一個(gè)地方測(cè)量瞬時(shí)溫度變化，并且通過(guò)改變由電源施加的電加熱功率按預(yù)定的溫度變化進(jìn)行調(diào)節(jié)或調(diào)整。
為了得到可再現(xiàn)的加熱時(shí)間，按照本發(fā)明，建議在加熱過(guò)程之前測(cè)量在兩金屬觸點(diǎn)板之間延伸的扁平帶狀片的電阻，并考慮量得的電阻根據(jù)預(yù)先給定的單位面積功率密度調(diào)節(jié)電壓和/或電流強(qiáng)度至規(guī)定的值。
下面將參考在圖中以概略的方式示出的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。圖中

圖1a示出了扁平帶狀片的片斷的俯視圖；圖1b以放大的圖形示出了沿圖1的B-B線的剖視圖。
圖2示出通過(guò)一結(jié)構(gòu)件的剖視圖，如圖1a和1b的增強(qiáng)片在膠被加熱的情況下被粘在該結(jié)構(gòu)件上。
圖中所示的扁平帶狀片10用于補(bǔ)充加強(qiáng)結(jié)構(gòu)件12如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和墻體。它以其寬的一側(cè)14借助最好是由環(huán)氧樹(shù)脂組成的膠16固定在結(jié)構(gòu)件的表面上。
扁平帶狀片10是一復(fù)合結(jié)構(gòu)，它由許多彼此平行地對(duì)齊的容易彎曲的和彎曲柔性的(biegeschlaff)的用碳做的承載纖維26和將承載纖維彼此抗剪切地連接在一起的用環(huán)氧樹(shù)脂做的粘結(jié)劑基體28組成。粘結(jié)劑基體28用于將扁平帶狀片10做成剛勁而有彈性的。
為了將扁平帶狀片10固定在結(jié)構(gòu)件12上，首先將最好由環(huán)氧樹(shù)脂組成的反應(yīng)膠以糊的形狀涂覆在結(jié)構(gòu)件12的表面上。以后將事先切成一定長(zhǎng)度的扁平帶狀片10通過(guò)膠層16壓在結(jié)構(gòu)件表面上。為了加速膠的固化時(shí)間，用電流對(duì)扁平帶狀片加熱。為達(dá)到這一目的，在扁平帶狀片的兩端將金屬板18壓在片的表面上，以便形成一電觸點(diǎn)。為了減少觸點(diǎn)電阻，可事先在露出一些碳纖維26的情況下將片的端部弄毛或磨削。金屬板18通過(guò)導(dǎo)線20接在電源22上，由此電流能通過(guò)與金屬板18接觸的碳纖維26流過(guò)。碳纖維26形成用于加熱扁平帶狀片的加熱電阻。為了能相應(yīng)地調(diào)節(jié)所要求的加熱時(shí)間中的加熱功率，可以改變電源的電壓和電流強(qiáng)度。由于要粘接的扁平帶狀片的長(zhǎng)度和接合在電路中的碳纖維的有效導(dǎo)電橫截面積是根據(jù)具體情況而有很大變化的，故有利的是，首先用電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量要粘貼的片的電阻R，并根據(jù)測(cè)量值按下式確定要設(shè)定的電壓U或所要求的電流強(qiáng)度IU=q·l·b·R---(1)]]>I=q·l·b/R----(2)]]>式中，R代表所測(cè)得的電阻，l與b代表要粘貼的扁平帶狀片的長(zhǎng)度和寬度，q代表由經(jīng)驗(yàn)確定的單位面積熱功率密度。熱功率密度q通常在1～20w/cm2的范圍內(nèi)選取。
原則上可以采用一個(gè)可例如用相位截止法控制的調(diào)光器(Dimmer)，以用于加熱功率調(diào)節(jié)。
為了監(jiān)控溫度，可以在扁平帶狀片上接合一溫度探頭24，其輸出訊號(hào)可用于控制或調(diào)節(jié)加熱功率。
總之可以確定如下本發(fā)明涉及一種將一扁平帶狀片10固定在一結(jié)構(gòu)件表面12上的方法，其中，扁平帶狀片10以其寬的一側(cè)14通過(guò)一以糊狀的稠度涂覆并由反應(yīng)樹(shù)脂組成的膠層16壓在結(jié)構(gòu)件表面上，而膠層16則在制造粘接連接時(shí)硬化。扁平帶狀片10由許多碳纖維26組成，后者埋在粘結(jié)劑基體28中并彼此平行地沿縱向?qū)R。為了加速膠層的硬化，按照本發(fā)明，推薦在加熱扁平帶狀片10時(shí)電流至少流過(guò)一部分碳纖維26，并在此通過(guò)扁平帶狀片10加熱膠層16。
權(quán)利要求
1.一種將扁平帶狀片(10)固定在一結(jié)構(gòu)件表面上的方法，該帶狀片由許多碳纖維(26)組成，后者埋在粘結(jié)劑基體(28)中并彼此平行地縱向?qū)R，此時(shí)，扁平帶狀片(10)以其寬的一側(cè)用一膠層(16)壓在結(jié)構(gòu)件表面上，該膠層(16)由反應(yīng)樹(shù)脂組成并以糊狀的稠度涂覆，膠層(16)在形成粘接連接時(shí)硬化，其特征在于，在加熱扁平帶狀片(10)的情況下使電流至少流過(guò)一部分碳纖維(26)，并在此時(shí)通過(guò)扁平帶狀片(10)加熱膠層(16)。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征為，膠層(16)將通過(guò)扁平帶狀增強(qiáng)片加熱至超過(guò)40℃的平均溫度。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其特征為，朝著扁平帶狀片(10)的端 部各自壓一個(gè)可與電源(22)連接的金屬觸點(diǎn)板(18)。
4.如權(quán)利要求3的方法，其特征為，在壓上觸點(diǎn)板(18)之前，在露出碳纖維(26)的情況下將接觸位置的扁平帶狀片表面弄毛或磨削。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)的方法，其特征為，在扁平帶狀片(10)和/或粘結(jié)劑層(16)的至少一個(gè)地方測(cè)量瞬時(shí)溫度變化，并且通過(guò)改變由電源(22)施加的電加熱功率將其調(diào)節(jié)或調(diào)整到預(yù)定的分布。
6.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)的方法，其特征為，在加熱過(guò)程之前測(cè)量在兩個(gè)金屬觸點(diǎn)板(18)之間延伸的扁平帶狀片(10)的電阻(R)，并考慮量得的電阻根據(jù)預(yù)先規(guī)定的單位面積加熱功率密度調(diào)節(jié)電壓和/或電流強(qiáng)度到規(guī)定的值。
7.如權(quán)利要求6的方法，其特征為，在電源(22)中按下式調(diào)節(jié)電壓。U=q·l·b·R]]>式中，l與b代表有關(guān)的扁平帶狀片的長(zhǎng)度和寬度，R代表所測(cè)得的電阻，q代表根據(jù)所要求的加熱時(shí)間選定的加熱功率密度。
8.如權(quán)利要求6的方法，其特征為，在電源(22)中按下式調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度I=q·l·b/R]]>式中，l與b代表有關(guān)的扁平帶狀片的長(zhǎng)度和寬度，R代表所測(cè)得的電阻，q代表根據(jù)所要求的加熱時(shí)間選定的加熱功率密度。
9.如權(quán)利要求7或8的方法，其特征為，對(duì)于量q可選擇一由1至20w/cm2的值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種將一扁平帶狀片(10)固定在一結(jié)構(gòu)件表面(12)上的方法,其中,扁平帶狀片(10)以其寬的一側(cè)(14)通過(guò)一以糊狀的稠度涂覆并由反應(yīng)樹(shù)脂組成的膠層(16)壓在結(jié)構(gòu)件表面上,而膠層(16)則在制造粘接接頭時(shí)硬化。扁平帶狀片(10)由許多碳纖維(26)組成,后者埋在粘結(jié)劑基體(28)中并彼此平行地沿縱向取齊。為了加速膠層的硬化,按照本發(fā)明,推薦在加熱扁平帶狀片(10)的情況下使電流至少流過(guò)一部分碳纖維(26),并在此時(shí)通過(guò)扁平帶狀片(10)加熱膠層(16)。
文檔編號(hào)E04G23/02GK1265720SQ98807776
公開(kāi)日2000年9月6日 申請(qǐng)日期1998年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月31日
發(fā)明者亞歷山大·布萊布勒, 埃內(nèi)斯托·順佩利, 沃納·施泰納 申請(qǐng)人:塞卡股份公司,原卡斯帕魏克拉及兩合公司