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碳纤维布加固在建筑加固中的发展前景

发布时间:2017/12/09 点击量:

  碳纤维加固结构构件技术原理

  外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术主要通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材,通过二者协同受力,达到加固目的。碳纤维材料本身具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐侵蚀性好等特点,其抗拉强度要比普通钢筋高出得多,弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。

碳纤维加固

  加固修复混凝土结构所有碳纤维材料主要为碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍,而弹性模量与钢材相称,某些(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上,且施工机能与耐久性良好,是一种很好的加固修复材料;配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂,前两者的作用是为了进步碳纤维的粘结质量,而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体,并且共同工作,进步结构构件的抗弯、抗剪承载力,达到对结构构件进行加固、补强的目的。

  碳纤维布加固具有的优点

  采用碳纤维布加固结构具有高强高效的长处。因为碳纤维材料优异的物理力学机能,在加固修补混凝土结构中可以进步混凝土结构及构件的承载力和延展性,改善其受力机能,达到高效加固修补的目的。施工便捷,工效高,无湿功课,不需大型施工机具,施工占用场地少。

  据相关统计资料显示,同为粘贴加固工法,粘贴碳纤维材料是粘贴钢板施工工效的4-8倍。具有极佳的耐侵蚀机能及耐久性。试验表明,碳纤维材料加固混凝土结构有良好的耐侵蚀性和耐久性,可以抗御建筑物常常碰到的酸、碱、盐对结构物的侵蚀。合用面广。粘贴碳纤维材料加固修补混凝土结构可广泛合用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁、地道等)、各种结构外形(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、柱、节点、拱、壳、墩等)的加固修补,且不改变结构外形,这是目前任何一种结构加固方法所不可相比的。

  尤其重要的是,对于一些大型桥梁桥墩、桥梁、桥板以及地道、大型筒体及壳体结构工程等,采用旧的加固手段几乎无法实施,而采用该项加固技术都能顺利解决,施工质量易保证。因为碳纤维材料是柔性的,即使被加固的结构表面不长短常平整也基本可以达到100%的有效粘贴率,而粘贴钢板则很难达到100%的有效粘贴面,相应的验收尺度也只要求其达到70%就可以了。碳纤维材料质量轻且薄,粘贴后每平方米重量不到1.0kg,粘贴一层的厚度仅1.0mm左右,加固修补后基本不增加原结构自重及原构件尺寸。

  碳纤维材料结构加固适用范围

  碳纤维材料合用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、烟囱、筒体、壳体等结构;另外,砖砌体的某些力学机能也可以用碳纤维进行加固。

  目前用的比较多的也就是利用碳纤维加固公路桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固;构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水塔加固等等。

  碳纤维片材加固修复混凝土结构操作规范

  采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴在一起,使碳纤维片材承受拉力,并与混凝土变形协调,共同受力。

  碳纤维片材对混凝土结构构件加固运用方式

  在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致;采用封锁式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向宜与构件轴向垂直;采用封锁式粘贴对柱进行抗震加固,纤维方向与柱轴向垂;当有可靠依据时,碳纤维片材也可用采用其它形式或其它受力状况的混凝土结构进行加固;

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