碳纖維是一種高新的材料,碳纖維技術(shù)在我國發(fā)展迅速,從而演變生成了很多碳纖維產(chǎn)品。碳纖維布加固是一種新型的加固技術(shù),在建筑、構(gòu)件等的加固補(bǔ)強(qiáng)上有著廣泛的應(yīng)用。但是不了解這種技術(shù)的人可能會(huì)有疑問:碳纖維布是怎樣起到加固作用的呢?下面我們就來詳細(xì)分析一下。
1.碳纖維布特點(diǎn)
碳纖維布施工性能優(yōu)越,其抗拉強(qiáng)、彈性模量、延伸率、密度、浸透性、均勻度、耐腐蝕性等都符合建筑加固指標(biāo),碳纖維強(qiáng)度以及彈性模量都比普通建筑鋼材要高、要好,加固補(bǔ)強(qiáng)1效果優(yōu)越。
2.碳纖維布加固應(yīng)用
碳纖維布常應(yīng)用于混凝土構(gòu)件的受彎加固、抗震加固以及受剪加固中,受彎加固時(shí)碳纖維的纖維方向應(yīng)與受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致,抗震加固時(shí)應(yīng)將碳纖維布封閉纏繞在柱上,受剪加固時(shí)可以采用碳纖維方向與構(gòu)件縱軸垂直的方法。
3.碳纖維布在土木工程中的應(yīng)用
將碳纖維短切加入新混凝土中,制成碳纖維混凝土,常用于新結(jié)構(gòu);碳纖維長絲可以用來制成棒材,可以在新混凝土中代替鋼筋,常用于海洋工程結(jié)構(gòu)中;加工成束狀或者繩狀的碳纖維布常用于大型土木工程的拉索、懸索結(jié)構(gòu)。
浙江萬爍建筑技術(shù)有限公司,由一批長期從事建筑施工、結(jié)構(gòu)加固、特種工程的工程技術(shù)人才和管理人員組成。
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1.碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)原理
構(gòu)件外部粘貼碳纖維片材加固法是根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力分析計(jì)算結(jié)果和受力特征,應(yīng)用配套樹脂將碳纖維片材粘貼于強(qiáng)度不滿足受力要求的混凝土構(gòu)件外部相應(yīng)部位,以達(dá)到構(gòu)件滿足承載力要求的一種補(bǔ)強(qiáng)加固方法。
2.外部粘貼碳纖維加固法的加固原理與粘貼鋼板加固基本相同,是利用其配套樹脂的抗剪切強(qiáng)度將混凝土構(gòu)件承擔(dān)的荷載傳遞給碳纖維片材,使后粘貼碳纖維片材和原鋼筋混凝土構(gòu)件共同承受外部荷載作用力的一種加固方法。
3.因同屬構(gòu)件外部粘貼加固,碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)也存在應(yīng)力滯后、應(yīng)變超前和卸荷的問題。設(shè)計(jì)施工時(shí)可根據(jù)直接卸荷和間接卸荷的適用范圍來確定采取不同的卸荷方式。
4.外部粘貼碳纖維加固與外部粘貼鋼板加固優(yōu)缺點(diǎn)分析比較:
①碳纖維材料本身相對(duì)比強(qiáng)度高、重量輕,加固施工后基本不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的外型尺寸,同時(shí)基本不增加原結(jié)構(gòu)自重;
②碳纖維加固施工工藝流程簡(jiǎn)單,施工工期短、。
③碳纖維自身彈性模量高,加固后對(duì)溫度裂縫、銹脹裂縫等細(xì)微變形控制效果較好。
④碳纖維加固幾乎不用栓錨固定和外物加壓,對(duì)混凝土原結(jié)構(gòu)幾乎沒有破1壞。
⑤采用碳纖維加固法加固施工后,裝飾施工時(shí)無須處理界面,只在碳纖維片材施工后工序時(shí)灑砂粘貼即可。
⑥碳纖維加固雙層或三層粘貼時(shí),因自身厚度較薄,幾乎沒有因厚度增加的剪力力矩影響,所以加固效果較好。
⑦碳纖維布材因其材料自身的柔韌性、可纏繞性,對(duì)狹窄工作面的加固施工加固效果獨(dú)特。
⑧碳纖維布材為各向異性材料,加固設(shè)計(jì)時(shí)一般只是利用其縱向的高強(qiáng)來補(bǔ)強(qiáng)鋼筋混凝土構(gòu)件的拉彎強(qiáng)度,對(duì)于抗壓構(gòu)件和受力復(fù)雜的構(gòu)件加固效果較差。
⑨碳纖維加固一般不能補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件的剛度,用板材補(bǔ)強(qiáng)造價(jià)較高,其綜合效果不如粘貼鋼板或型鋼加固。
碳纖維加固適用范圍
1.本加固方法普遍適用于房屋建筑和一般構(gòu)筑物中承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件,對(duì)于受壓構(gòu)件、剛度不足構(gòu)件、承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均不適合使用。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固中也可以應(yīng)用。
2.采用碳纖維片材加固的混凝土結(jié)構(gòu),長期使用環(huán)境溫度一般不能大于60°C,特殊環(huán)境下采用此技術(shù),必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
碳纖維抗震加固法
碳纖維加固技術(shù)是通過粘結(jié)劑將碳纖維片材同被加固的構(gòu)件粘結(jié)而進(jìn)行的新型加固方法。碳纖維片材具有強(qiáng)度高、彈性模量高、重量輕及耐腐蝕性好的優(yōu)點(diǎn),是一種非常有發(fā)展前途的加固方法。
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固修補(bǔ)技術(shù)可廣泛適用于各種結(jié)構(gòu)類型(如建筑物、構(gòu)筑物、橋梁、隧道、涵洞、煙囪等)、各種結(jié)構(gòu)形狀(如矩形、圓形、曲面結(jié)構(gòu)等)、各種結(jié)構(gòu)部位(梁、板、柱、節(jié)點(diǎn)、拱、殼、墩、砌體墻等),且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀,這是目前任何一種結(jié)構(gòu)加固方法所不1可比擬的。對(duì)建筑物由于受火災(zāi)、腐蝕等損壞的加固修補(bǔ),對(duì)由于局部改變?cè)O(shè)計(jì)用途的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和提高已有結(jié)構(gòu)的抗震性能尤為適合。
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