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碳纖維加固工藝原理
將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性。
浙江萬(wàn)爍建筑技術(shù)有限公司,由一批長(zhǎng)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。
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,碳纖維加固施工隊(duì),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。
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(zhǎng)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。
浙江萬(wàn)爍建筑技術(shù)有限公司,由一批長(zhǎng)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。
目前碳纖維加固技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。碳纖維加固混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的研究比較成熟,而碳纖維加固砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的研究還處于初始階段。碳纖維加固技術(shù)應(yīng)用前景廣闊,研究碳纖維加固技術(shù)對(duì)工程實(shí)踐有重要的意義,對(duì)碳纖維加固技術(shù)的研究進(jìn)行整理,能為相關(guān)研究人員了解這一領(lǐng)域的研究成果和開展研究提供參考。
碳纖維加固法可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固,同時(shí)廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)。
·混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
·隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉(cāng)庫(kù)、廠房的加固。
·受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護(hù)和加固。
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