碳纤维检验习题集.docx

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一、填空题
1、一般碳纤维是 聚丙烯***〔PAN〕 或 中间相沥青〔MPP〕纤维 为原料经高温碳化制成。
2、CFRP碳纤维片材的主要两种制品形式为 碳纤维布 和 碳纤维板 。
3、CFRP碳纤维片材的最根本的三个力学性能指标为 强度 、 弹性模量 和 延长率 。
4、按碳纤维的排列方向分,碳纤维片材可分为单向、双向 和 多向碳纤维片材,目前在加固工程中大量使用的是 单向碳纤维片材 。
5、进展CFRP碳纤维布拉伸性能试验时,力学性能试验每组试样不少于 5 个,且保证同批有 5 个有效试样;物理性能试样应 按相应标准的规定 。
6、当涉及到仲裁时,CFRP碳纤维布拉伸性能试验的试件厚度为 ± 。
7、CFRP碳纤维布拉伸性能试验的试样制备可承受机械加工法和模塑法进展加工。
8、CFRP碳纤维布拉伸性能试验的试样制备时,假设取位区有气泡、分层、树脂淤积、褶皱、翘曲、错误铺层等缺陷,则应避开。
9、某四层混凝土框架构造工程现场已完成碳纤维布粘贴加固,经核算:按实际粘贴碳纤维片材的加固构造外表面积计一共加固了3580m2,则依据规定,对此次碳纤维布粘结质量现场检验应取8组试样测区,每组试样数量为3个测区,共计24个测区;试样应由检验
人员随机抽取确定,试验测区的间距不得小于500mm。
10、CFRP碳纤维布粘结质量现场检验时,切割预切缝切入混凝土深度 2~3mm ,宽度
1~2mm ,预切缝外形为直径 40mm 的圆形,承受取样粘结剂粘贴直径为 40mm 的圆形钢标准块。
11、CERP高强度型碳纤维片材的力学性能用试验设备要求能获得恒定的试验速度。当试验速度不大于10mm/min时,误差不超过20%;当试验速度大于10mm/min时,误差不应超过10%。12、碳纤维片材应承受 硬质合金刃具 或 砂轮片 等加工,加工时防止试样产生分层、刻痕 和 局部挤压等机械损伤。
二、选择题
1、CFRP碳纤维布拉伸性能试验假设使用电子拉力试验机、伺服液压式试验机,其载荷相对误差不得超过〔B 〕。
A、+% B、+1% C、+2% D、+5%
2、CFRP碳纤维布拉伸性能试验假设使用使用机械式或油压式试验机,相对误差均不得超过
〔B〕。
A、+%B、+1% C、+2%D、+5%
3、CFRP碳纤维布拉伸性能试验假设选择使用油压式试验机和变形仪,应使试样施加荷载落在满载的范围内,且尽量落在,且不得小于试验机最大吨位的。正确答案为〔A〕。
A、10%~90%,满载一边,4% B、10%~90%,1/2满载四周,10%C、5%~95%,1/2满载,10% D、5%~95%,满载一边,4%
4、碳纤维布粘结质量现场检验时,加载方式为〔 D〕。
A、以1000~1500N/min匀变速加载 B、以1500~2023N/min匀变速加载C、以1000~1500N/min匀速加载 D、以1500~2023N/min匀速加载
5、以下CFRP碳纤维布拉伸性能试验的性能试验结果有效数字取值正确的选项是〔D 〕
A、计算平均值计算到二位有效数字,标准差计算到三位有效数字,离散系数计算到三位有效数字
B、计算平均值计算到二位有效数字,标准差计算到二位有效数字,离散系数计算到三位有效数字
C、计算平均值计算到三位有效数字,标准差计算到三位有效数字,离散系数计算到二位有效数字
D、计算平均值计算到三位有效数字,标准差计算到二位有效数字,离散系数计算到二位有效数字
6、粘结强度检测仪应〔 B 〕检定一次。
A、每半年B、每年C、二年D、各单位内定
7、CFRP碳纤维布拉伸性能试验中的测量变形的仪器仪表相对误差均不应超过〔B〕A、+%B、+1% C、+2%D、+5%
8、有4个承受碳纤维布粘贴加固的工程,按实际粘贴碳纤维片材的加固构造外表面积计算,经统计:A工程一共加固了430m2、B工程一共加固了900m2、C工程一共加固了1980m2、D工程一共加固了2300m2。问现场检验碳纤维布粘结质量时需分别抽多少组试样进展试验,正确答案为
〔C〕
A、1组、1组、2组、3组 B、1组、1组、3组、4组
C、1组、2组、4组、5组 D、1组、2组、4组、4组
9、现场检验碳纤维布粘结质量,检验人员随机取样时,需留意试验测区的间距不得小于〔B 〕
A、300mmB、500mmC、800mm D、1000mm
10、CFRP碳纤维布拉伸性能试验的试样尺寸准确到 ,正确选项是〔A 〕
A、 B、 C、 D、、多项选择题
1、CFRP碳纤维布拉伸性能试验的标准环境条件为〔AD 〕
A、温度〔23+2〕ºC B、温度〔23+5〕ºC
C、相对湿度〔50+5〕% D、相对湿度〔50+10〕%2、以下属于碳纤维布粘结质量现场检验破坏形式的有〔ABCD〕
A、混凝土破坏 B、层间破坏 C、碳纤维片材破坏 D、粘结失效3、碳纤维布粘结质量现场检验的试验结果应包括以下内容〔ABD 〕
A、破坏形式 B、3个试样的正拉粘结强度值
C、该组正拉粘结强度的最小值 D、该组正拉粘结强度的试验平均值4、CFRP碳纤维布拉伸性能试验的结果应包含以下哪些内容〔ABCD 〕A、每个试样的性能值 B、算术平均值
C、标准差 D、离散系数
5、CFRP碳纤维布拉伸性能试验,遇到以下哪些状况试样需作废〔ABCD 〕
A、外观有缺陷 B、不符合尺寸及制备要求
C、力学性能有效试样缺乏5个 D、试样过程中在夹持部位内破坏的6、碳纤维布粘结质量现场检验的破坏形式有哪些〔ABCD 〕
A、混凝土破坏 B、层间破坏
C、碳纤维片材破坏 D、粘结失效破坏
7、碳纤维布粘结质量现场检验消灭以下哪些结果,施工质量可判为合格〔ABC 〕
A、破坏形式为Af时,,;
B、破坏形式为Bf、Cf、Df时,,;C、破坏形式为Bf、Cf时,,;D、破坏形式为Df时,,。
8、CFRP碳纤维布拉伸性能试验,制备试样时,加强片材料可承受〔AC 〕
A、铝合金板 B、不锈钢板
C、纤维增加塑料板 D、薄型铁皮
9、目前在加固工程中大量使用的是单向碳纤维片材,下面哪些是属于国内常用CFRP碳纤维片材的主要力学性能指标〔ABCDE 〕
A、碳纤维布抗拉强度标准值≧3000MPaB、碳纤维板抗拉强度标准值≧2023MPa
C、碳纤维布弹性模量≧×105MPa
D、碳纤维板弹性模量≧×105MPa
E、碳纤维布、碳纤维板的伸长率均≧%
10、CFRP碳纤维布拉伸性能试验测定变形时,连续加载,用自动记录装置可直接记录到以下哪些曲线,正确答案是〔AD 〕
A、载荷-形变曲线 B、载荷-应变增量曲线
C、应力-应变曲线 D、载荷-应变曲线四、推断题〔推断错的题目需简单说明理由〕
1、CFRP碳纤维布拉伸性能试验的试样加工时要防止试样产生分层、刻痕和局部挤压等机械损伤。加工时,可承受水或油冷却。 〔×,不能用油冷却〕
2、CFRP碳纤维布拉伸性能试验的试样承受模塑法制备时,为了试样对中,两侧加强片厚度必需大于胶层厚度,且余胶应去除。 〔×,加强片厚度应等于胶层厚度〕
3、碳纤维布粘结质量现场检验时,被测部位的加固外表应去除污渍并保持枯燥。 〔√〕
4、对CFRP碳纤维布粘结质量现场检验时,取样粘结剂的正拉粘结强度应接近碳纤维片材树脂的正拉粘结强度。钢标准块粘贴后应准时固定。
〔×,应大于碳纤维片材的正拉粘结强度〕
5、CFRP碳纤维布拉伸性能试验中,机械加工法进展试样制备时,对试样的成型外表不宜加工。当需要加工时,可单面或双面加工,但不需在报告中注明。
〔×,一般进展单面加工且需在报告中注明〕
6、碳纤维片材一般为各向异性,应按各向异性材料的两个主方向或预先预定的方向〔例如板的纵向和横向〕切割试样,且严格保证纤维方向和铺层方向与试验要求相符。 〔√〕
7、对加工后要进展拉伸性能试验的CFRP碳纤维布试样,应在适宜条件下对其准时进展枯燥处理。 〔√〕
8、CFRP碳纤维布拉伸性能试验将试样编号后,测量任意三点的宽度和厚度,取最小值。
〔×,应取平均值〕
9、CFRP碳纤维布拉伸性能试验前,试样外观检查有缺陷和不符合尺寸及制备要求者,在试验结果报告中注明即可,无需重取样。 〔×,应予作废〕
10、CFRP碳纤维布拉伸性能试验测定形变时,可以承受分级加载的方法,级差为破坏荷载的5%~
10%。 〔√〕
五、简答
1、CERP高强度型碳纤维片材两种主要制品的根本特性?
答:CERP高强度型碳纤维片材主要有碳纤维布和碳纤维板。CERP碳纤维布是由连续碳纤维单向或多向排列,未经树脂浸渍的布状制品;碳纤维板是由连续碳纤维单向或多向排列,并经树脂浸渍固化的板状制品。
2、请表达一下CFRP碳纤维布拉伸性能试验对试样尺寸的要求。答:试样尺寸见下表:
试样类别
L
b
h
D
H0
θ
0º
230
15+
1~3
50

15º~90º
90º
170
25+
2~4
50

15º~90º
0º/90º均衡对称
230
25+
2~4
3、请具体表达CFRP碳纤维布拉伸性能试验方法与操作步骤?
答:①试验前,试样需经外观检查,如有缺陷和不符合尺寸及制备要求者,应予作废。
②试验前,试样在试验标准环境条件下至少放置24小时,假设不具备试验标准环境条件,试验前,试样可在枯燥器内至少放置24小时,特别状态调整条件按需要而定。
③将试样编号,并测量三点宽度和厚度,取平均值,测量精度:。
④装夹试样,使试样的轴线与上下夹头中心线全都。
⑤在试样中部位置应变规。施加初载〔约为破坏荷载5%〕,检查并调整试样及应变规或变测量系统,使其处于正常工作状态。
⑥测定拉伸强度时,连续加载至试样失效,记录最大载荷值及试样失效形式的位置。
⑦测定形变时,连续加载,用自动记录装置记录载荷-形变曲线或载荷-应变曲线。也可承受分级加载,级差为破坏荷载的5%~10%,至少五级并记录各级荷载与相应的形变值。
⑧凡在夹持部位内破坏的试样应作废,同批有效试样缺乏5个时,应重做试样。
4、简述CFRP碳纤维布拉伸性能试验的试验报告包含哪些内容?答:试验报告的内容包括以下各项全部或局部:
a〕试验工程名称b〕试样来源及制备状况,材料品种及规格c〕试样编号、外形、尺寸、外观质量及数量d〕试验温度、相对湿度及试样状态调整e〕试验设备及仪器仪表的型号、量程及使用状况等
试验结果:给出每个试样的性能值〔必要时,给出每个试样的破坏状况〕、算术平均值、标准差及离散系数。假设要求给出平均值的置信度,按IS02602:1980计算。
试验人员、日期及其他。
5、简述CFRP碳纤维布加固混凝土构造施工质量现场检验时试验的破坏形式有几种、分别是什么及如何表示,并依据破坏形式和现场试验状况进展粘结质量判定?
答:1、破坏形式有4中:
混凝土破坏:混凝土试块破坏,以A
f
表示;
层间破坏:树脂与混凝土间复合涂层界面破坏,以B
f
表示;
碳纤维片材破坏:碳纤维片材内部破坏,以C
f
表示;
粘结失效:碳纤维片材与钢标准块之间破坏,以D
f
表示;
2、依据试验结果对施工质量进展判定:
①破坏形式为A
f
时,施工质量判定为合格;
②破坏形式为B、C、D时,,且其
f f f
,施工质量判定为合格;
③破坏形式为B、C时,,
f f
,施工质量判定为不合格,或依据实际工程状况加大数量重检验;
④破坏形式为D
f
时,,且其
,应重制备试样和检验。
6、CFRP碳纤维布拉伸性能试验中试样为何要使用加强片?加强片承受何种材料制成?
答:试样的加强片可按试样的失效模式和失效部位,确定是否使用加强片和使用加强片的设计参数。设置加强片时夹持方法的关键是有效的把荷载加到试样,并防止因明显的不连续而引起试样的提前失效。加强片的材料可承受铝合金板或纤维增加塑料板。。
六、计算题
1、某框架构造住宅楼的加固工程,实际粘贴CFRP碳纤维片材的加固构造外表积为500m2,承受某种高强度的碳纤维布及配套的底层树脂、找平材料和粘结树脂施工,施工完毕后,需要进展施工质量的现场检验。
条件:按标准要求,取1组进展试验。现场承受圆形钢标准块,以1500~2023N/min匀速
组号
1
加载,记录破坏时的荷载值和破坏形态如下:
试样编号
破坏荷载值〔N〕
破坏形式
1
3355
混凝土破坏
2
3214
混凝土破坏
3
2888
混凝土破坏
答:〔1〕按标准要求,取一组3个试样,分别粘贴直径为40mm的圆形钢标准块。
以1500~2023N/min匀速加载,记录破坏时的荷载值和破坏形态如下
试样编号 破坏荷载值〔N〕
1 3355
2 3214
3 2688

破坏形式
混凝土破坏A
f
混凝土破坏A
f
混凝土破坏A
f
正拉粘结强度
〔MPa〕


正拉粘结强度平均值
〔MPa〕

构造判定:3个试件的破坏形式均为混凝土破坏A,施工质量判为合格。
f
试样编号
1
2
3
4
5
性能分项
2、现有某加固工程,承受Ⅱ级高强度的碳纤维布进展构造加固。现场加固前,在监理见证下,往试验室送检一组试样共计5件。试验前,经检查各试样外观质量未觉察明显缺陷,且各试样的均符合尺寸及制备者要求。试验完毕后,依据原始数据,经过初步计算得到了该组每一试样的各性能值,请计算该组各性能值的计算平均值、标准差和离散系数。
拉伸强度Pb〔MPa〕
2023
2140
2260
2400
2200
弹性模量Et〔MPa〕
380
357
410
453
400
伸长率εt*〔%〕





答:①抗拉强度Pb〔MPa〕
计算平均值=〔2023+2140+2260+2400+2200〕/5=2200MPa
标准差=148
离散系数=
②弹性模量Et〔MPa〕
计算平均值=〔380+357+410+453+400〕/5=400
标准差=
离散系数=
③伸长率εt*〔%〕
计算平均值=〔++++〕/5=
标准差==
2、某高层〔为混凝土框架构造〕加固工程,实际粘贴CFRP碳纤维片材的加固构造外表积为940m2,承受Ⅰ级高强度的碳纤维片材及配套的底层树脂、找平材料和粘结树脂施工,施工完毕后,需要进展施工质量的现场检验。
条件:按标准要求,取2组共6个试样进展试验。现场承受圆形钢标准块,以1500~2023N/min匀速加载,记录破坏时的荷载值和破坏形态如下:
组号
试样编号
破坏荷载值〔N〕
破坏形式
1
3176
混凝土破坏
1
2
2678
混凝土破坏
3
2999
混凝土破坏
4
2590
碳纤维片材破坏
2
5
3006
层间破坏
6
2800
层间破坏
答:〔1〕按标准要求,取2组共6个试样,分别粘贴直径为40mm的圆形钢标准块。
以1500~2023N/min匀速加载,记录破坏时的荷载值和破坏形态如下
组号试样编号破坏荷载值〔N〕
破坏形式
1
3176
混凝土破坏A
f
正拉粘结强度正拉粘结强度
〔MPa〕 平均值〔MPa〕

1
2
2978
混凝土破坏A
f


3
3150
混凝土破坏A
f

4
3430
碳纤维片材破坏C
f

2
5
3206
层间破坏B
f


6
2840
层间破坏B
f

构造判定:
第一组,3个试件均为混凝土破坏A;
f
其次组,3个试件的破坏形式均为层间破坏B
f

、碳纤维片材破坏C,该组试件的正拉粘结
f
、,、;
综上,该工程施工质量判为合格。
4、某地下车库的加固工程,实际粘贴CFRP碳纤维片材的加固构造外表积为350m2,施工完毕后,依据托付方的要求,对加固好的碳纤维布的施工质量进展现场检验。
组号
1
条件:按标准要求,取1组进展试验。现场承受圆形钢标准块,以1500~2023N/min匀速加载,记录破坏时的荷载值和破坏形态如下:
试样编号
破坏荷载值〔N〕
破坏形式
1
3005
粘结失效
2
2820
粘结失效
3
3488
粘结失效
答:〔1〕按标准要求,取一组3个试样,分别粘贴直径为40mm的圆形钢标准块。
以1500~2023N/min匀速加载,记录破坏时的荷载值和破坏形态如下
试样编号 破坏荷载值〔N〕
1 3005
2 2810
3 3470

破坏形式
粘结失效D
f
粘结失效D
f
粘结失效D
f
正拉粘结强度
〔MPa〕


正拉粘结强度平均值
〔MPa〕

构造判定:3个试件的破坏形式均为粘结失效D,但是该组试样的正拉粘结强度试验
f
<,<,故应重制备试样和检验。
试样编号
1
性能分项
拉伸强度Pb〔MPa〕 3820
5、现有某加固工程,承受一种高强碳纤维布进展构造加固。现场加固前,在监理见证下,往试验室送检一组试样共计8件。试验前,经检查各试样外观质量未觉察明显缺陷,且各试样的均符合尺寸及制备者要求。试验完毕后,依据原始数据,经过初步计算得到了该组每一试样的各性能值,请计算该组各性能值的计算平均值、标准差和离散系数。
2
3
4
5
6
7
8
3950
4310
4000
4120
3990
4060
4200