碳纤维是一种高新的材料,碳纤维技术在我国发展迅速,从而演变生成了很多碳纤维产品。碳纤维布加固是一种新型的加固技术,在建筑、构件等的加固补强上有着广泛的应用。但是不了解这种技术的人可能会有疑问:碳纤维布是怎样起到加固作用的呢?下面我们就来详细分析一下。
1.碳纤维布特点
碳纤维布施工性能优越,其抗拉强、弹性模量、延伸率、密度、浸透性、均匀度、耐腐蚀性等都符合建筑加固指标,碳纤维强度以及弹性模量都比普通建筑钢材要高、要好,加固补强1效果优越。
2.碳纤维布加固应用
碳纤维布常应用于混凝土构件的受弯加固、抗震加固以及受剪加固中,受弯加固时碳纤维的纤维方向应与受拉区的拉应力方向一致,抗震加固时应将碳纤维布封闭缠绕在柱上,受剪加固时可以采用碳纤维方向与构件纵轴垂直的方法。
3.碳纤维布在土木工程中的应用
将碳纤维短切加入新混凝土中,制成碳纤维混凝土,常用于新结构;碳纤维长丝可以用来制成棒材,可以在新混凝土中代替钢筋,常用于海洋工程结构中;加工成束状或者绳状的碳纤维布常用于大型土木工程的拉索、悬索结构。
浙江万烁建筑技术有限公司,由一批长期从事建筑施工、结构加固、特种工程的工程技术人才和管理人员组成。
碳纤维布加固技术于国内早通过的规范是《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146:2003,现已经被新的国家标准规范《混凝土结构加固设计规范》国标50367-2013代替,使用碳纤维加固技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,形成一个新的复合体使增强贴片与原有钢筋混凝土共同受力。增大结构的抗拉或抗剪能力,提高强度、抗裂性、结构的延性和抗震加固的作用。碳纤维加固适用范围纤维类材料(碳纤维布、碳纤维板、芳伦纤维及玻璃纤维)加固修复混凝土结构技术是采用配套粘结树脂将碳纤维布粘贴于混凝土表面,起到结构补强和抗震加固的作用。适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固,以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。
施工工艺:表面处理→涂刷底胶→修补找平→胶料配制→粘贴碳纤维→表面防护→检验
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碳纤维材料在隧洞加固中优点十分突出,主要如下:
(1)可以任意裁剪,加固各种形状(圆形或复杂曲面)的结构。
(2)加固补强时不需要使用大型加固机具,工程,施工速度快1。
(3)耐腐蚀、抗渗、抗冲刷。
(4)碳纤维布糙率(0.007),低于混凝土表面糙率(0.014),在加固段可以增大流量系数,提高管道的过流能力。
(5)可有效封闭混凝土裂缝,从而延缓或消除裂缝的出现和扩展。
(6)加固后不改变原有断面的大小和形状。
(7)加固效果好,不需要进行后期维修,较为经济。
施工中需注意的问题
(1)粘帖碳纤维布时,必须驱除纤维丝内的空气,使碳纤维布表面平整。当出现空鼓且面积少于100cm2 时,采用针管注浆方法填实空鼓;空鼓面积超过100cm2 时,应切除后重新粘贴。
(2)碳纤维布粘贴时需搭接的,搭接长度应满足规范要求,一般应不小于10cm。
(3)粘贴碳纤维布时一定要根据碳纤维所起作用,选择正确的纤维方向。
(4)碳纤维布为导电材料,施工时应采取相应的有效保护措施。
(5)后续施工不得破1坏已经完成的碳纤维,不得靠近碳纤维焊接、烘烤。
碳纤维加固主要用于加固受拉、受剪、拉弯的钢筋混凝土构件,且理论和实践已越来越成熟,相应计算可依据《混凝土结构加固设计规范》国标50367-2013及《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS146:2003)。和传统加固相比,碳纤维布加固法确实具有明显的优势和良好的经济效益,在我国结构加固工程中越来越受到青睐,已得到了广泛的应用。
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