摘要:碳纖維加固技術是一門新型、高效的結構加固技術。本文首先簡要介紹了碳纖維加固技術的特點及其應用領域,然後詳細討論了碳纖維加固技術的工藝要點。
Abstract: The carbon fiber reinforcement technology is a new, efficient technology of building structure reinforcement. This paper introduced characteristics and application fields of carbon fiber reinforcement technology firstly, and then discussed the key process points of carbon fiber reinforcement technology.
關鍵詞:碳纖維;加固技術;工藝要點
Key words: carbon fiber;reinforcement technology;key points of process
0引言
碳纖維加固技術是一門新型、高效的結構加固技術,它是用環氧樹脂粘結劑將碳纖維布沿受拉方向或垂直裂縫方向粘貼在待補牆結構上,使增強貼片與原有鋼筋混凝土共同受力,提高結構的抗彎、抗剪能力,從而達到對結構構件進行加固、補強的目的。目前,此項技術在美國、日本、歐洲等發達國家和地區已有成熟的運用,而國內對此的研究和應用相對比較滯後。
1碳纖維加固的特點
采用碳纖維布加固具有以下特點:①抗拉強度高。碳纖維材料的優異物理力學性能,在加固修補混凝土結構中可以提高混凝土結構及構件的承載力和延性,改善其受力性能,達到高效加固修補的目的;②自重輕,基本不增加結構自重及截麵尺寸。並且柔性好,易於裁剪,適用範圍廣;③加固後能大大提高結構的耐腐蝕性及耐久性,實驗表明,碳纖維加固混凝土結構可以抗禦建築物經常遇到的酸、堿、鹽對結構物的腐蝕;④施工工期短;⑤施工便捷。不需大型施工機構及周轉材料,無濕作業,施工占用場地少,經濟性好。
2碳纖維加固的應用領域
2.1 kangwanjiagutanxianweicailiaojuyouhengaodekanglaqiangdu,keyiyongyuhunningtugoujiandekangwanjiagu。tanxianweiyongyukangwanjiagushi,xianweizhantiefangxiangyingpingxingyugoujiandezhushoulifangxiang,bingqiezaijisuanjiagujiegoudekangwanchengzailishi,yeyingkaolvduitanxianweijixianqiangdudezhejian。
2.2 抗震加固試驗研究表明,用碳纖維材料包裹鋼筋混凝土柱,使纖維方向與柱軸線相垂直,可以有效提高柱的延性和承載力,增加其抗震耗hao能neng能neng力li。另ling外wai,剪jian力li牆qiang作zuo為wei主zhu要yao抗kang側ce力li構gou件jian,其qi破po壞huai形xing態tai不bu外wai乎hu受shou彎wan延yan性xing破po壞huai或huo受shou剪jian脆cui性xing破po壞huai。用yong碳tan纖xian維wei來lai加jia固gu剪jian力li牆qiang,隻zhi要yao方fang法fa適shi當dang,也ye可ke顯xian著zhu提ti高gao其qi延yan性xing和he承cheng載zai力li。因yin此ci,鋼筋混凝土結構的抗震jiagushitanxianweicailiaoyingyongdeyigeyouxiaolingyu。danyongtanxianweiduizhuhuojianliqiangjinxingjiagushi,youyutanxianweibenshenshuyurouxingcailiao,tongguojiegoujiaoyubeijiagujiegouzhanjie,yaoqiubeijiagujiegouhunningtuxumanzuyidingdeqiangduyaoqiu,caiyoukenengfahuitanxianweidejiaguxiaoguo。
3碳纖維加固的工藝要點
3.1 選用優質粘結劑用於建築結構加固的碳纖維材料具有優良的力學性能,但是碳纖維材料織成碳纖維布後(hou),其(qi)中(zhong)的(de)各(ge)碳(tan)纖(xian)維(wei)絲(si)很(hen)難(nan)完(wan)全(quan)共(gong)同(tong)工(gong)作(zuo),在(zai)承(cheng)受(shou)較(jiao)低(di)的(de)荷(he)載(zai)時(shi),各(ge)碳(tan)纖(xian)維(wei)絲(si)逐(zhu)漸(jian)斷(duan)裂(lie),直(zhi)至(zhi)整(zheng)體(ti)破(po)壞(huai)。而(er)使(shi)用(yong)粘(zhan)結(jie)劑(ji)後(hou),各(ge)碳(tan)纖(xian)維(wei)絲(si)能(neng)很(hen)好(hao)地(di)共(gong)同(tong)工(gong)作(zuo),大(da)大(da)提(ti)高(gao)碳纖維布的抗拉強度,故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作。因此粘結劑對碳纖維布的加固起著關鍵的作用,它既要確保各碳纖維絲共同工作,同時又確保碳纖維布與結構共同工作。
3.2 基底處理混凝土表麵如出現脫落、空鼓、蜂窩、fushidengliehuaxianxiangdebuweiyingyuyitichu,jidichuliganjing,bianyuzhanjiejiyutongmianlaogudijiehe。duiyujiaodamianjideliezhiceng,zaizaochuhouyingyonghuanyangshajiangjinxingxiufu。yonghunningtujiaomoji、砂紙等機具除去混凝土表麵的鬆散物、油汙等雜物,構件基麵的混凝土要打磨平整。混凝土表麵最好用脫脂棉沾丙酮擦拭,若有漏水現象要作止水、導水等處理,被加固結構表麵處理的好壞直接影響加固質量。
3.3 底膠的配置按配合比主劑∶固化劑=3:1配(pei)置(zhi)底(di)膠(jiao)。將(jiang)主(zhu)劑(ji)與(yu)固(gu)化(hua)劑(ji)先(xian)後(hou)置(zhi)於(yu)容(rong)器(qi)中(zhong),用(yong)彈(dan)簧(huang)秤(cheng)計(ji)量(liang),電(dian)動(dong)攪(jiao)拌(ban)器(qi)均(jun)勻(yun)攪(jiao)拌(ban)。根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)實(shi)際(ji)氣(qi)溫(wen)決(jue)定(ding)用(yong)量(liang)並(bing)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian),一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)20-50min內用完。
3.4 碳纖維布粘貼與控製首先按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布,再配製浸漬膠液,然後均勻塗抹於待粘貼的部位,嚴禁出現漏刷現象,特別注意要粘貼碳纖維的邊緣部位。然後粘貼碳纖維布,粘貼時盡量不使空氣進行粘接碳纖維布和膠粘劑之間,在確定所粘貼部位無誤後,用刮板反複沿纖維方向滾壓,去除氣泡,並使粘結膠充分浸透碳纖維布,並用刮板刮塗碳纖維布表麵粘結膠,使之均勻。
3.5 成品保護及不合格品的控製加固後的碳纖維布表麵采用抹灰或噴防火塗料進行保護。施工結束後的現場驗收以評定碳纖維布與混凝土之間的粘結質量為主,用小錘等工具輕輕敲擊碳纖維布表麵,以回音判斷粘結效果。
4結束語
碳纖維材料在結構加固工程中的應用越來越廣泛,在已有的加固方法中,碳纖維材料以其優異的力學性能,能有效地傳遞新增荷載,材料采購和施工簡捷,簡便的施工工藝與良好的效果得到普遍認同。碳纖維加固技術作為一種技術含量高的建築物補強加固方法,與傳統的加固技術相比,碳纖維布加固混凝土技術具有良好的綜合經濟性能,采用碳纖維加固修補混凝土結構有著廣闊的應用前景,具有很高研究價值、推廣價值和社會經濟效益。
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