碳纖維檢驗習題集

1、一、填空題1、普通碳纖維是 聚丙烯腈（PAN） 或 中間相瀝青（MPP）纖維 為原料經(jīng)高溫碳化制成。2、CFRP碳纖維片材的主要兩種制品形式為 碳纖維布 和 碳纖維板 。3、CFRP碳纖維片材的最基本的三個力學性能指標為 強度 、 彈性模量 和 延伸率 。4、按碳纖維的排列方向分，碳纖維片材可分為 單向 、 雙向 和 多向 碳纖維片材，目前在加固工程中大量使用的是 單向碳纖維片材 。5、進行CFRP碳纖維布拉伸性能試驗時，力學性能試驗每組試樣不少于 5 個，且保證同批有 5 個有效試樣；物理性能試樣應 按相應標準的規(guī)定 。6、當涉及到仲裁時，CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的試件厚度為 2.0mm

2、0.1mm 。 7、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的試樣制備可采用 機械加工法 和 模塑法 進行加工。8、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的試樣制備時，若取位區(qū)有 氣泡 、 分層 、 樹脂淤積 、 褶皺 、 翹曲 、 錯誤鋪層 等缺陷，則應避開。9、某四層混凝土框架結構工程現(xiàn)場已完成碳纖維布粘貼加固，經(jīng)核算：按實際粘貼碳纖維片材的加固結構表面面積計一共加固了3580m2，則根據(jù)規(guī)定，對此次碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗應取 8 組試樣測區(qū)，每組試樣數(shù)量為 3 個測區(qū)，共計 24 個測區(qū)；試樣應由檢驗人員隨機抽取確定，試驗測區(qū)的間距不得小于 500 mm。10、CFRP碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗時，切割預切縫

3、切入混凝土深度 23mm ，寬度 12mm ，預切縫形狀為直徑 40mm 的圓形，采用取樣粘結劑粘貼直徑為 40mm 的圓形鋼標準塊。11、CERP高強度型碳纖維片材的力學性能用試驗設備要求能獲得恒定的試驗速度。當試驗速度不大于10mm/min時，誤差不超過 20 ；當試驗速度大于10mm/min時，誤差不應超過 10 。12、碳纖維片材應采用 硬質合金刃具 或 砂輪片 等加工，加工時防止試樣產(chǎn)生 分層 、 刻痕 和 局部擠壓 等機械損傷。二、選擇題1、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗若使用電子拉力試驗機、伺服液壓式試驗機，其載荷相對誤差不得超過（ B ）。A、0.5 B、1 C、2 D、52、C

4、FRP碳纖維布拉伸性能試驗若使用使用機械式或油壓式試驗機，相對誤差均不得超過（ B ）。A、0.5 B、1 C、2 D、53、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗若選擇使用油壓式試驗機和變形儀，應使試樣施加荷載落在滿載的范圍內 ，且盡量落在 ，且不得小于試驗機最大噸位的 。正確答案為（ A ）。A、10%90，滿載一邊，4% B、10%90，1/2滿載附近，10% C、5%95，1/2滿載，10% D、5%95，滿載一邊，4%4、碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗時，加載方式為（ D ）。A、以10001500N/min勻變速加載 B、以15002000N/min勻變速加載C、以10001500N/min勻速加

5、載 D、以15002000N/min勻速加載5、下列CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的性能試驗結果有效數(shù)字取值正確的是（ D ）A、計算平均值計算到二位有效數(shù)字，標準差計算到三位有效數(shù)字，離散系數(shù)計算到三位有效數(shù)字B、計算平均值計算到二位有效數(shù)字，標準差計算到二位有效數(shù)字，離散系數(shù)計算到三位有效數(shù)字C、計算平均值計算到三位有效數(shù)字，標準差計算到三位有效數(shù)字，離散系數(shù)計算到二位有效數(shù)字D、計算平均值計算到三位有效數(shù)字，標準差計算到二位有效數(shù)字，離散系數(shù)計算到二位有效數(shù)字6、粘結強度檢測儀應（ B ）檢定一次。A、每半年 B、每年 C、二年 D、各單位 內定7、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗中的測量變形

6、的儀器儀表相對誤差均不應超過（ B ）A、0.5 B、1 C、2 D、58、有4個采用碳纖維布粘貼加固的項目，按實際粘貼碳纖維片材的加固結構表面面積計算，經(jīng)統(tǒng)計：A項目一共加固了430m2、B項目一共加固了900m2、C項目一共加固了1980m2、D項目一共加固了2300m2。問現(xiàn)場檢驗碳纖維布粘結質量時需分別抽多少組試樣進行試驗，正確答案為（ C ）A、1組、 1組、2組、3組 B、1組、 1組、3組、4組 C、1組、 2組、4組、5組 D、1組、 2組、4組、4組9、現(xiàn)場檢驗碳纖維布粘結質量，檢驗人員隨機取樣時，需注意試驗測區(qū)的間距不得小于（ B ）A、300mm B、500mm C、80

7、0mm D、1000mm10、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的試樣尺寸精確到 ，正確選項是（ A ）A、0.01mm B、0.05mm C、0.02mm D、0.10mm三、多選題1、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的標準環(huán)境條件為（ AD ）A、溫度（23+2）C B、溫度（23+5）CC、相對濕度（50+5） D、相對濕度（50+10）2、下列屬于碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗破壞形式的有（ABCD）A、混凝土破壞 B、層間破壞 C、碳纖維片材破壞 D、粘結失效3、碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗的試驗結果應包括以下內容（ ABD ）A、破壞形式 B、3個試樣的正拉粘結強度值C、該組正拉粘結強度的最小值 D、

8、該組正拉粘結強度的試驗平均值4、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的結果應包含以下哪些內容（ ABCD ）A、每個試樣的性能值 B、算術平均值C、標準差 D、離散系數(shù)5、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗，遇到以下哪些情況試樣需作廢（ ABCD ）A、外觀有缺陷 B、不符合尺寸及制備要求C、力學性能有效試樣不足5個 D、試樣過程中在夾持部位內破壞的6、碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗的破壞形式有哪些（ ABCD ）A、混凝土破壞 B、層間破壞C、碳纖維片材破壞 D、粘結失效破壞7、碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗出現(xiàn)下列哪些結果，施工質量可判為合格（ ABC ）A、破壞形式為Af時，每組試樣的正拉粘結強度平均值為2.45

9、MPa，最小值為2.30MPa；B、破壞形式為Bf、Cf、Df時，每組試樣的正拉粘結強度平均值為2.65MPa，最小值為2.30MPa；C、破壞形式為Bf、Cf時，每組試樣的正拉粘結強度平均值為2.65MPa，最小值為2.30MPa；D、破壞形式為Df時，每組試樣的正拉粘結強度平均值為2.45MPa，最小值為2.30MPa。8、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗，制備試樣時，加強片材料可采用（ AC ）A、鋁合金板 B、不銹鋼板C、纖維增強塑料板 D、薄型鐵皮9、目前在加固工程中大量使用的是單向碳纖維片材，下面哪些是屬于國內常用CFRP碳纖維片材的主要力學性能指標（ ABCDE ）A、碳纖維布抗拉強

10、度標準值3000MPa B、碳纖維板抗拉強度標準值2000MPaC、碳纖維布彈性模量2.1105 MPa D、碳纖維板彈性模量1.4105 MPaE、碳纖維布、碳纖維板的伸長率均1.510、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗測定變形時，連續(xù)加載，用自動記錄裝置可直接記錄到以下哪些曲線，正確答案是（ AD ）A、載荷-形變曲線 B、載荷-應變增量曲線C、應力-應變曲線 D、載荷-應變曲線四、判斷題（判斷錯的題目需簡略說明理由）1、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的試樣加工時要防止試樣產(chǎn)生分層、刻痕和局部擠壓等機械損傷。加工時，可采用水或油冷卻。 （，不能用油冷卻）2、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的試樣采用

11、模塑法制備時，為了試樣對中，兩側加強片厚度必須大于膠層厚度，且余膠應清除。 （，加強片厚度應等于膠層厚度）3、碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗時，被測部位的加固表面應清除污漬并保持干燥。 （）4、對CFRP碳纖維布粘結質量現(xiàn)場檢驗時，取樣粘結劑的正拉粘結強度應接近碳纖維片材樹脂的正拉粘結強度。鋼標準塊粘貼后應及時固定。（，應大于碳纖維片材的正拉粘結強度）5、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗中，機械加工法進行試樣制備時，對試樣的成型表面不宜加工。當需要加工時，可單面或雙面加工，但不需在報告中注明。 （，一般進行單面加工且需在報告中注明）6、碳纖維片材一般為各向異性，應按各向異性材料的兩個主方向或預先預定的方

12、向（例如板的縱向和橫向）切割試樣，且嚴格保證纖維方向和鋪層方向與試驗要求相符。 （）7、對加工后要進行拉伸性能試驗的CFRP碳纖維布試樣，應在適宜條件下對其及時進行干燥處理。 （）8、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗將試樣編號后，測量任意三點的寬度和厚度，取最小值。 （，應取平均值）9、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗前，試樣外觀檢查有缺陷和不符合尺寸及制備要求者，在試驗結果報告中注明即可，無需重新取樣。 （，應予作廢）10、CFRP碳纖維布拉伸性能試驗測定形變時，可以采用分級加載的方法，級差為破壞荷載的5%10%。 （）五、簡答1、CERP高強度型碳纖維片材兩種主要制品的基本特性？ 答：CERP高強

13、度型碳纖維片材主要有碳纖維布和碳纖維板。CERP碳纖維布是由連續(xù)碳纖維單向或多向排列，未經(jīng)樹脂浸漬的布狀制品；碳纖維板是由連續(xù)碳纖維單向或多向排列，并經(jīng)樹脂浸漬固化的板狀制品。2、請敘述一下CFRP碳纖維布拉伸性能試驗對試樣尺寸的要求。答：試樣尺寸見下表：試樣類別LbhDH0023015+0.513501.515909017025+0.524501.515900/90均衡對稱23025+0.5243、 請詳細敘述CFRP碳纖維布拉伸性能試驗方法與操作步驟？ 答：試驗前，試樣需經(jīng)外觀檢查，如有缺陷和不符合尺寸及制備要求者，應予作廢。試驗前，試樣在試驗標準環(huán)境條件下至少放置24小時，若不具備試驗標

14、準環(huán)境條件，試驗前，試樣可在干燥器內至少放置24小時，特殊狀態(tài)調節(jié)條件按需要而定。將試樣編號，并測量三點寬度和厚度，取平均值，測量精度：試樣尺寸精確到0.01mm。裝夾試樣，使試樣的軸線與上下夾頭中心線一致。在試樣中部位置應變規(guī)。施加初載（約為破壞荷載5%），檢查并調整試樣及應變規(guī)或變測量系統(tǒng)，使其處于正常工作狀態(tài)。測定拉伸強度時，連續(xù)加載至試樣失效，記錄最大載荷值及試樣失效形式的位置。測定形變時，連續(xù)加載，用自動記錄裝置記錄載荷形變曲線或載荷應變曲線。也可采用分級加載，級差為破壞荷載的5%10%，至少五級并記錄各級荷載與相應的形變值。凡在夾持部位內破壞的試樣應作廢，同批有效試樣不足5個時，應

15、重做試樣。4、簡述CFRP碳纖維布拉伸性能試驗的試驗報告包含哪些內容？ 答：試驗報告的內容包括以下各項全部或部分：a）試驗項目名稱b）試樣來源及制備情況，材料品種及規(guī)格c）試樣編號、形狀、尺寸、外觀質量及數(shù)量d）試驗溫度、相對濕度及試樣狀態(tài)調節(jié)e）試驗設備及儀器儀表的型號、量程及使用情況等f）試驗結果：給出每個試樣的性能值（必要時，給出每個試樣的破壞情況）、算術平均值、標準差及離散系數(shù)。若要求給出平均值的置信度，按IS0 2602:1980計算。g）試驗人員、日期及其他。5、簡述CFRP碳纖維布加固混凝土結構施工質量現(xiàn)場檢驗時試驗的破壞形式有幾種、分別是什么及如何表示，并根據(jù)破壞形式和現(xiàn)場試驗

16、情況進行粘結質量判定？ 答：1、破壞形式有4中：混凝土破壞：混凝土試塊破壞，以Af表示；層間破壞：樹脂與混凝土間復合涂層界面破壞，以Bf表示；碳纖維片材破壞：碳纖維片材內部破壞，以Cf表示；粘結失效：碳纖維片材與鋼標準塊之間破壞，以Df表示；2、根據(jù)試驗結果對施工質量進行判定：破壞形式為Af時，施工質量判定為合格； 破壞形式為Bf、Cf、Df時，如滿足每組試樣的正拉粘結強度平均值不小于2.5MPa，且其中單個試樣的正拉粘結強度最小值不小于2.25MPa的要求，施工質量判定為合格；破壞形式為Bf、Cf時，如不能滿足每組試樣的正拉粘結強度試樣平均值不小于2.5MPa，其中單個試樣的正拉粘結強度最小

17、值不小于2.25MPa的要求，施工質量判定為不合格，或根據(jù)實際工程情況加大數(shù)量重新檢驗；破壞形式為Df時，如不能滿足每組試樣的正拉粘結強度試驗平均值不小于2.5MPa，且其中單個試樣的正拉粘結強度最小值不小于2.25MPa的要求，應重新制備試樣和檢驗。6、 CFRP碳纖維布拉伸性能試驗中試樣為何要使用加強片？加強片采用何種材料制成？答：試樣的加強片可按試樣的失效模式和失效部位，確定是否使用加強片和使用加強片的設計參數(shù)。設置加強片時夾持方法的關鍵是有效的把荷載加到試樣，并防止因明顯的不連續(xù)而引起試樣的提前失效。加強片的材料可采用鋁合金板或纖維增強塑料板。六、計算題1、某框架結構住宅樓的加固工程，

18、實際粘貼CFRP碳纖維片材的加固結構表面積為500m2，采用某種高強度的碳纖維布及配套的底層樹脂、找平材料和粘結樹脂施工，施工結束后，需要進行施工質量的現(xiàn)場檢驗。條件：按規(guī)范要求，取1組進行試驗?，F(xiàn)場采用圓形鋼標準塊，以15002000N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破壞形態(tài)如下：組號試樣編號破壞荷載值（N）破壞形式113355混凝土破壞23214混凝土破壞32888混凝土破壞答：（1）按規(guī)范要求，取一組3個試樣，分別粘貼直徑為40mm的圓形鋼標準塊。（2）以15002000N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破壞形態(tài)如下試樣編號破壞荷載值（N）破壞形式正拉粘結強度（MPa）正拉粘

19、結強度平均值（MPa）13355混凝土破壞Af2.672.4623214混凝土破壞Af2.5632688混凝土破壞Af2.14（3）結構判定：3個試件的破壞形式均為混凝土破壞Af，施工質量判為合格。2、現(xiàn)有某加固工程，采用級高強度的碳纖維布進行結構加固?，F(xiàn)場加固前，在監(jiān)理見證下，往試驗室送檢一組試樣共計5件。試驗前，經(jīng)檢查各試樣外觀質量未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷，且各試樣的均符合尺寸及制備者要求。試驗結束后，根據(jù)原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過初步計算得到了該組每一試樣的各性能值，請計算該組各性能值的計算平均值、標準差和離散系數(shù)。試樣編號性能分項12345拉伸強度Pb（MPa）20002140226024002200彈性模

20、量Et（MPa）380357410453400伸長率t*（%）0.440.350.410.450.33答：抗拉強度Pb（MPa）計算平均值=（2000+2140+2260+2400+2200）/5=2200MPa標準差=148離散系數(shù)=0.067彈性模量Et（MPa）計算平均值=（380+357+410+453+400）/5=400標準差=35.9離散系數(shù)=0.090伸長率t*（%）計算平均值=（0.44+0.35+0.41+0.45+0.33）/5=0.40標準差=0.054離散系數(shù)=0.1352、某高層（為混凝土框架結構）加固工程，實際粘貼CFRP碳纖維片材的加固結構表面積為940m2，采

21、用級高強度的碳纖維片材及配套的底層樹脂、找平材料和粘結樹脂施工，施工結束后，需要進行施工質量的現(xiàn)場檢驗。條件：按規(guī)范要求，取2組共6個試樣進行試驗?，F(xiàn)場采用圓形鋼標準塊，以15002000N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破壞形態(tài)如下：組號試樣編號破壞荷載值（N）破壞形式113176混凝土破壞22678混凝土破壞32999混凝土破壞242590碳纖維片材破壞53006層間破壞62800層間破壞答：（1）按規(guī)范要求，取2組共6個試樣，分別粘貼直徑為40mm的圓形鋼標準塊。（2）以15002000N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破壞形態(tài)如下組號試樣編號破壞荷載值（N）破壞形式正拉粘結

22、強度（MPa）正拉粘結強度平均值（MPa）113176混凝土破壞Af2.532.4722978混凝土破壞Af2.3733150混凝土破壞Af2.51243430碳纖維片材破壞Cf2.732.5153206層間破壞Bf2.5562840層間破壞Bf2.26（3）結構判定：第一組，3個試件均為混凝土破壞Af；第二組，3個試件的破壞形式均為層間破壞Bf 、碳纖維片材破壞Cf，該組試件的正拉粘結強度試驗平均值為2.51MPa、不小于2.5MPa，且單個試件的正拉粘結強度最小值為2.26 MPa、不小于2.25MPa；綜上，該工程施工質量判為合格。4、某地下車庫的加固工程，實際粘貼CFRP碳纖維片材的加

23、固結構表面積為350m2，施工結束后，根據(jù)委托方的要求，對加固好的碳纖維布的施工質量進行現(xiàn)場檢驗。條件：按規(guī)范要求，取1組進行試驗?，F(xiàn)場采用圓形鋼標準塊，以15002000N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破壞形態(tài)如下：組號試樣編號破壞荷載值（N）破壞形式113005粘結失效22820粘結失效33488粘結失效答：（1）按規(guī)范要求，取一組3個試樣，分別粘貼直徑為40mm的圓形鋼標準塊。（2）以15002000N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破壞形態(tài)如下試樣編號破壞荷載值（N）破壞形式正拉粘結強度（MPa）正拉粘結強度平均值（MPa）13005粘結失效Df2.392.4622810

24、粘結失效Df2.2433470粘結失效Df2.76（3）結構判定：3個試件的破壞形式均為粘結失效Df，但是該組試樣的正拉粘結強度試驗平均值為2.34MPa2.5MPa，且其中單個試樣的正拉粘結強度最小值為2.24MPa2.25MPa，故應重新制備試樣和檢驗。5、現(xiàn)有某加固工程，采用一種高強碳纖維布進行結構加固。現(xiàn)場加固前，在監(jiān)理見證下，往試驗室送檢一組試樣共計8件。試驗前，經(jīng)檢查各試樣外觀質量未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷，且各試樣的均符合尺寸及制備者要求。試驗結束后，根據(jù)原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過初步計算得到了該組每一試樣的各性能值，請計算該組各性能值的計算平均值、標準差和離散系數(shù)。試樣編號性能分項12345678拉伸

25、強度Pb（MPa）38203950431040004120399040604200彈性模量Et（MPa）221225222231234222231234伸長率t*（%）1.111.121.131.211.131.231.121.15答：抗拉強度Pb（MPa）計算平均值=（3820+3950+4310+4000+4120+3990+4060+4200）/8=4056MPa標準差=153離散系數(shù)=0.038彈性模量Et（MPa）計算平均值=（221+225+222+231+234+222+231+234）/8=228標準差=5.6離散系數(shù)=0.025伸長率t*（%）計算平均值=（1.11+1.12

26、+1.13+1.21+1.13+1.23+1.12+1.13）/8=1.15標準差=0.045離散系數(shù)=0.0396、某工業(yè)廠房（單層混凝土框架結構）的加固工程，局部構件施工質量偏差，實際粘貼CFRP碳纖維片材的加固結構表面積為480m2，質檢部門要求對其施工質量進行現(xiàn)場檢驗。條件：按規(guī)范要求，取1組進行試驗?，F(xiàn)場采用圓形鋼標準塊，以15002000N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破壞形態(tài)如下：組號試樣編號破壞荷載值（N）破壞形式112700碳纖維片材破壞23500層間破壞33154層間破壞答：（1）按規(guī)范要求，取一組3個試樣，分別粘貼直徑為40mm的圓形鋼標準塊。（2）以150020

27、00N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破壞形態(tài)如下：試樣編號破壞荷載值（N）破壞形式正拉粘結強度（MPa）正拉粘結強度平均值（MPa）12880碳纖維片材破壞Cf2.292.4523200層間破壞Bf2.5533154層間破壞Bf2.51（3）結構判定：3個試件的破壞形式均為粘結失效Df，但是該組試樣的正拉粘結強度試驗平均值為2.34MPa2.5MPa，且其中單個試樣的正拉粘結強度最小值為2.24MPa2.25MPa，故應重新制備試樣和檢驗。7、某框架結構住宅樓的加固工程，實際粘貼CFRP碳纖維片材的加固結構表面積為460m2，采用某種碳纖維布及配套的底層樹脂、找平材料和粘結樹脂施工，施工結束后，進行施工質量的現(xiàn)場檢驗。條件：按規(guī)范要求，取1組進行試驗?，F(xiàn)場采用圓形鋼標準塊，以15002000N/min勻速加載，記錄破壞時的荷載值和破