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          碳纖維加固

          發(fā)表時(shí)間:2020-08-06 瀏覽次數:1568

          碳纖維布加固是砌體結構采用纖維增強材料粘貼加固,是一種比較新型的加固方法,作用是纖維材料在加固結構中承擔拉應力,改善構件的受力狀態(tài),限制裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

          碳纖維布加固技術(shù)是利用專(zhuān)用結構膠將碳纖維布粘貼在混凝土表面,形成復合結構,CFRP通過(guò)與混凝土之間協(xié)同工作,對構件或結構起到加固及改善受力性能的作用。

          通過(guò)碳纖維布加固,能有效改善結構狀態(tài)(減少變形、降低原有結構應力、減少裂縫)



          碳纖維布規格

          1、專(zhuān)用建筑加固的碳布,一般平方克重有200g和300g,對應的厚度為0.111MM和0.167MM。

          2、寬幅一般有100MM、150MM、200MM、250MM、300MM、500MM,其他寬幅可定制。

          2、碳纖維布配套環(huán)氧樹(shù)脂又名碳纖維膠一起用于建筑加固補強。配套的理論比例為0.6-0.9kg/㎡,也就是一平方米碳纖維布需要配套碳纖維膠0.6kg一0.9kg。



          碳纖維布加固優(yōu)點(diǎn)

          1、單向抗拉強度高,是普通鋼筋的7—10倍左右。

          2、質(zhì)量輕,質(zhì)量只有普通鋼筋的1/4,可手工操作,不需要大型的機具、設備;在結構表面粘貼,施工速度快、周期短,對加固結構的生活、生產(chǎn)影響小,且幾乎不增加原結構的質(zhì)量。

          3、彈性模量高,尤其是高彈性模量的碳纖維片材,在加固結構中能發(fā)揮較大的作用。面積質(zhì)量有200g/㎡、300g/㎡、600g/㎡,其計算厚度分別為0.111mm、0.167mm、0.333mm,碳纖維板的厚度通常為1.0mm,大不超過(guò)2.0mm。

          5、在潮濕、侵蝕性環(huán)境中性能穩定,因纖維增強復合材料和粘結用樹(shù)脂化學(xué)性能穩,能抵抗酸、堿、鹽和水的侵蝕。

          6、廣泛應用于橋梁等工程;施工性能超群,易于剪裁,對所需的形狀和尺寸有很高的適應能力;體積小,對施工的操作空間要求可達到低限度。

          碳纖維布加固應用范圍

          建筑物梁、柱、樓板結構補強; 橋梁、橋墩、橋面結構補強; 隧道、煙囪結構補強; 海灘建筑物防腐補強;民用建筑、工業(yè)建筑、市政道路橋梁、水利工程、電力工程等

          碳纖維布加固技術(shù)要點(diǎn)

          ①受彎加固時(shí),纖維方向應與加固的受力方向一致;

          ②受剪加固、抗震加固時(shí),纖維方向宜與構件軸向垂直;

          ③受彎加固和受剪加固時(shí),混凝土強度等級應不低于C15;

          ④采用封閉粘結碳纖維加固混凝土柱時(shí),混凝土強度等級應不低于C10;

          ⑤碳纖維加固的效果主要取決于纖維的粘貼工藝,應由專(zhuān)業(yè)施工隊伍負責施工。

          碳纖維布加固施工安全事項

          1、碳纖維布為導電材料,放置和施工時(shí)都應遠離電氣設備及電源和采取可靠的防護措施。

          2、存放、運輸、施工過(guò)程中都應避免碳布的彎折。

          3、碳纖維布配套樹(shù)脂應密封儲存,遠離火源,避免陽(yáng)光直接照射和有高溫源的地方。

          4、樹(shù)脂的配制和使用場(chǎng)所,應保持通風(fēng)良好。

          5、在現場(chǎng)施工的工作人員應采取相應的有效保護措施。



          碳纖維布加固質(zhì)量要求

          1. 所有進(jìn)場(chǎng)材料,包括碳纖維材料和膠結材料,必須符合質(zhì)量標準,并具有出廠(chǎng)產(chǎn)品合格證,符合工程加固補強設計要求。

          2. 碳纖維材料在運輸、儲存中不得受擠壓,以免碳纖維受損,也不得直接日曬和雨淋,膠結材料應陰涼密閉儲存。

          3. 各工序的施工質(zhì)量,由技術(shù)人員負責指導、監督,每一道工序完成后提請技術(shù)員檢查、認可后,才能進(jìn)行下道工序。

          4. 涂底層涂料

          涂料應涂刷均勻、不得漏涂,嚴禁在不適合氣溫條件下施工,添加溶劑稀釋后的涂料應在規定時(shí)間內用完。

          溫度低于7℃,相對濕度RH小于85%,混凝土表面含水率在8%以下,無(wú)結露現象時(shí),必須使用改性環(huán)氧樹(shù)脂。

          5. 構件表面殘缺修補

          構造物表面小孔、內角必須用環(huán)氧膩子修補平整,膩子涂刮后,表面仍存在的不平糙紋,應再用砂紙磨平。

          6. 粘貼碳纖維

          ①貼碳纖維材料時(shí)須符合下述條件:

          a、碳纖維材料應按規定裁切。

          b、氣溫、空氣濕度、構件表面含水率等符合要求。

          c、底層涂料及膩子達到指觸干燥(樹(shù)脂表面達到固化硬結)。

          d、粘結樹(shù)脂的類(lèi)型與施工時(shí)的氣溫適合,主劑和固化劑、固化促進(jìn)劑應按規定的比例稱(chēng)量準確,裝入容器,用攪拌器攪拌均勻,一次調和量應在規定時(shí)間內用完。

          ②碳纖維粘貼的質(zhì)量檢驗標準。

          a、下涂和上涂滲浸入碳纖維束良好。

          b、碳纖維粘結嚴實(shí)。

          c、對于直徑在10mm以上30mm以下的空鼓,每平方米少于10個(gè)可認為合格;若每平方米在10個(gè)以上,則認為不合格,需進(jìn)行補修。對于直徑在30mm以上的空鼓,只要出現,即認為不合格,需進(jìn)行補修。

          d、順纖維方向搭接長(cháng)度不小于20cm,各層之間的搭接部位不得位于同一條直線(xiàn)上,層間必須錯開(kāi)至少50cm。

          e、碳纖維材料規格,粘貼位置、長(cháng)度、寬度、纖維方向、層數符合規定。



          碳纖維加固混凝土裂縫技術(shù)

          對于寬度大于0.2mm的獨立貫通裂縫,采用壓力灌注結構膠的方法進(jìn)行補強,同時(shí)沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼碳纖維,在要補強的結構上,形成一個(gè)新的復合體,使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力,提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性?!〕S糜诟仔扪a的工字梁可以抵擋136~181kN的拉力,避免墻體彎曲,而10cm寬的碳纖維條可接受8至10倍這樣的壓力,其厚度只要3.2mm。[2]

          用碳纖維修補房屋裂縫有以下優(yōu)點(diǎn)

          a、重量輕,厚度薄,基本不增加結構自重及截面尺寸。

          b、適用面廣,靈活性強,可用于各種類(lèi)型和形狀的結構構件加固。

          c、施工方便快捷,不需要大型機具,沒(méi)有濕作業(yè),無(wú)需動(dòng)火,無(wú)需其他固定措施,不受原結構形狀限制。

          d、高耐久性,由于不會(huì )生銹,非常適合在高酸、堿、鹽及大氣腐蝕壞境中使用。


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