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碳纖維布加固在建筑加固中的發展前景

發布時間:2017/12/09 點擊量:

  碳纖維加固結構構件技術原理

  外貼纖維增強復合材料加固混凝土技術主要通過在混凝土結構外部粘貼纖維增強復合材料片材,通過二者協同受力,達到加固目的。碳纖維材料本身具有高強度、高彈性模量、重量輕及耐侵蝕性好等特點,其抗拉強度要比普通鋼筋高出得多,彈性模量略高于普通鋼筋的彈性模量。

碳纖維加固

  加固修復混凝土結構所有碳纖維材料主要為碳纖維材料與配套樹脂。其中碳纖維的抗拉強度為建筑鋼材的十倍,而彈性模量與鋼材相稱,某些(如高彈性)碳纖維的彈性模量甚至在鋼材的兩倍以上,且施工機能與耐久性良好,是一種很好的加固修復材料;配套樹脂則包括底層樹脂、找平樹脂及粘結樹脂,前兩者的作用是為了進步碳纖維的粘結質量,而后者的作用則是使碳纖維與混凝土能夠形成一個復合性整體,并且共同工作,進步結構構件的抗彎、抗剪承載力,達到對結構構件進行加固、補強的目的。

  碳纖維布加固具有的優點

  采用碳纖維布加固結構具有高強高效的長處。因為碳纖維材料優異的物理力學機能,在加固修補混凝土結構中可以進步混凝土結構及構件的承載力和延展性,改善其受力機能,達到高效加固修補的目的。施工便捷,工效高,無濕功課,不需大型施工機具,施工占用場地少。

  據相關統計資料顯示,同為粘貼加固工法,粘貼碳纖維材料是粘貼鋼板施工工效的4-8倍。具有極佳的耐侵蝕機能及耐久性。試驗表明,碳纖維材料加固混凝土結構有良好的耐侵蝕性和耐久性,可以抗御建筑物常常碰到的酸、堿、鹽對結構物的侵蝕。合用面廣。粘貼碳纖維材料加固修補混凝土結構可廣泛合用于各種結構類型(如建筑物、構筑物、橋梁、地道等)、各種結構外形(如矩形、圓形、曲面結構等)、各種結構部位(如梁、板、柱、節點、拱、殼、墩等)的加固修補,且不改變結構外形,這是目前任何一種結構加固方法所不可相比的。

  尤其重要的是,對于一些大型橋梁橋墩、橋梁、橋板以及地道、大型筒體及殼體結構工程等,采用舊的加固手段幾乎無法實施,而采用該項加固技術都能順利解決,施工質量易保證。因為碳纖維材料是柔性的,即使被加固的結構表面不長短常平整也基本可以達到100%的有效粘貼率,而粘貼鋼板則很難達到100%的有效粘貼面,相應的驗收尺度也只要求其達到70%就可以了。碳纖維材料質量輕且薄,粘貼后每平方米重量不到1.0kg,粘貼一層的厚度僅1.0mm左右,加固修補后基本不增加原結構自重及原構件尺寸。

  碳纖維材料結構加固適用范圍

  碳纖維材料合用于各種結構類型、各種結構部位的加固修補,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、煙囪、筒體、殼體等結構;另外,磚砌體的某些力學機能也可以用碳纖維進行加固。

  目前用的比較多的也就是利用碳纖維加固公路橋敦結構、對既有鋼筋混凝土煙囪的加固;構件抗彎加固、梁柱構件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿斷裂加固、砌體的抗震加固、承載力不足加固、樓宇增層加固、框架柱軸壓比超限加固、樓板開裂加固、剪力墻開洞加固、樓面荷載增大加固、橋梁斷裂、舊橋大修加固和水塔加固等等。

  碳纖維片材加固修復混凝土結構操作規范

  采用粘貼碳纖維片材加固混凝土結構時,應通過配套粘結材料將碳纖維片材粘貼在一起,使碳纖維片材承受拉力,并與混凝土變形協調,共同受力。

  碳纖維片材對混凝土結構構件加固運用方式

  在梁、板構件的受拉區粘貼碳纖維片材進行受彎加固,纖維方向與加固處的受拉方向一致;采用封鎖式粘貼、U形粘貼或側面粘貼對梁、柱構件進行受剪加固,纖維方向宜與構件軸向垂直;采用封鎖式粘貼對柱進行抗震加固,纖維方向與柱軸向垂;當有可靠依據時,碳纖維片材也可用采用其它形式或其它受力狀況的混凝土結構進行加固;

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