碳纖維加固分為碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達國家。我國的這項技術(shù)起步很晚,但隨著(zhù)我國經(jīng)濟建設和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,現有建筑中有相當一部分由于當時(shí)設計荷載標準低造成歷史遺留問(wèn)題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿(mǎn)足當前規范使用的需求,亟需進(jìn)行維修、加固。常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結構加固技術(shù)。
碳纖維加固原理
碳纖維補強加固原理是采用碳纖維片材(高強度或高彈性模量的連續碳纖維,單向排列成束,用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬固化的碳纖維板或未經(jīng)樹(shù)脂浸漬固化的碳纖維布,統稱(chēng)碳纖維片材),將片材用專(zhuān)門(mén)配制的粘貼樹(shù)脂或浸漬樹(shù)脂粘貼在橋梁混凝土構件需補強加固部位表面,樹(shù)脂固化后與原構件形成新的受力復合體并共同工作,從而起到加固作用。
碳纖維加固的作用
碳纖維布加固技術(shù)是利用碳素纖維布和專(zhuān)用的結構膠對建筑構件進(jìn)行加固處理,在技術(shù)上采用的碳纖維布強度也是普通二級鋼的好多倍,在作用上有強度高、重量輕、耐腐蝕和耐久性強等優(yōu)點(diǎn)。
它適用于處理建筑物使用荷載增加、工程使用功能改變、材料老化、混凝土強度等級低于設計值、結構裂縫處理、惡劣環(huán)境服役構件修繕、防護的加固工程。在各種結構類(lèi)型,各種結構部位的加固修補,如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構范圍。
碳纖維材料與其他加固材料相比也是有可比性的,因為在抗拉強度上約為鋼材的10倍適用于加固材料的抗拉程度;其次在疲勞強度上碳纖維和芳綸纖維復合材料的疲勞強度高于高強綱絲;其重量也是鋼材的五分之一,且與碳纖維板的比較,碳纖維片材可以粘貼在各種形狀的結構表面,而板材更適用于規則構件表面。
碳纖維材料具有諸多優(yōu)良的施工性能,現在被很多施工單位廣泛的應用于建筑工程中,碳纖維加固技術(shù)不僅施工便捷,而且施工周期短,施工報價(jià)低,加固作用的適用范圍和作用非常大,但是對此也不是萬(wàn)能的,任何產(chǎn)品都有自己的屬性和適用性,只有根據具體的方法采用不同的材料,這樣才能發(fā)揮產(chǎn)品自身的作用。
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