碳纤维材料是目前常用的一种加固材料,和其他的加固材料相比,碳纤维材料有多种优势,而且性价比较高,目前被广泛的应用于建筑工程以及其他领域中,今天就带大家对碳纤维布的特点简单的了解一下。
碳纤维布加固技术是利用碳素纤维布和的结构胶对建筑构件进行加固处理,在技术上采用的碳纤维布强度也是普通二级钢的好多倍,因为碳纤维布强度非常高,很多加固工程都在使用,所产生的结果也是可想而知的,让结构强度变得较高。
在作用上碳纤维材料具有诸多优良的施工性能,现在被很多施工单位广泛的应用于建筑工程中,因为产品质量轻,密度比较低,在重量上所占不打比重,特别是在施工上有效的减轻了条件,让施工变得便利;在使用的过程当中基本上不会让原来的固件尺寸发生明显的改变,同时又不会影响到原来产品尺寸大小的材料。
碳纤维布的使用的范围也是非常广泛:它适用于处理建筑物使用荷载增加、工程使用功能改变、材料老化、混凝土强度等级**设计值、结构裂缝处理、恶劣环境服役构件修缮、防护的加固工程。在各种结构类型,各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构范围。
恒固碳纤维布同品质的相融性,打造完粘接性能,根据碳丝的延展性,巧力研发出配套的碳纤维浸渍胶,完粘接匹配性能,大幅提高碳纤维布的抗拉强度。
碳纤维布施工过程中需要注意:
严格按照GB50550-2010的施工工艺进行粘贴,但应注意以下几点:
1、碳纤维布一定要粘贴到结构面上,如果要加固的构件有白灰需将白灰铲除,有抹灰层要将抹灰层剔除,有混凝土垫层也必须将混凝土垫层进行剔除,剔除完毕露出新鲜的混凝土,再用结构修补胶对加固的基面进行修补、找平。
2、对于有棱角的截面,需要磨成圆弧半径不小于25mm的曲面。
3、需要加固的混凝土基面需要保持干燥,基面表层含水率不宜大于4%,不应大于6%。基面含水率**过6%应进行干燥处理或者采用的潮湿浸渍胶进行粘贴。
4、碳纤维布在粘贴时,用刮板进行刮压,刮压时要沿一个方向进行刮压。
5、碳布在搭接时受力方向搭接长度应不小于20cm。
6、应特别注意在冬季施工时浸渍胶会有些粘稠,属于正常现象,如果过于黏稠影响正常施工,应对胶体进行加热处理。严禁在胶体中加入酒精等**溶剂。
7、碳纤维布和浸渍胶应采用同一品牌,否则需要做适配性试验。
8、尽量不要在粘贴好的碳布上钻孔,这样会减少碳纤维布的受力面积,影响加固效果。
混凝土桥梁结构的粘贴碳纤维板技术在加固中具有不中断交通,且工期短,人工少的优点。所以扩展该项技术开展了配有大偏心CFRP体外束预应力混凝土连续梁桥体系应用研究,是本世纪新型桥梁建设方向之一。
1,碳纤维材料的基本特性
碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维,单向排列成束,用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布,统称碳纤维片材。将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面,树脂固化后与原构件形成新的受力复合体,共同工作。
1.1 碳纤维片材
片材碳纤维材料的拉伸强度在(2400~3400)MPa之间,与普通碳素钢板拉伸强度为240MPa相比,片材的拉伸强度很高。 片材碳纤维材料的弹性模量依片材力学性能不同,碳纤维片材依力学性能分成高模量、高强度和中等模量三类。高模量碳纤维片材的弹性模量较高,但其伸长率较低。相比之下,碳纤维片材的单位重比钢材低许多,说明碳纤维片材较轻。碳纤维的化学结构稳定,本身不会受酸碱盐及各类化学介质的腐蚀,有良好的耐寒和耐热性。
1.2 配套树脂类粘结材料
混凝土结构加固修补配套树脂系统包括底层涂料,用于渗透过混凝土表面,促进粘结并形成长期持久界面的基础;油灰,用于填充整个表面空隙并形成平整表面以便使用碳纤维片材;浸渍树脂或粘结树脂,前者用于碳纤维布粘贴,后者用于碳纤维板粘贴。浸渍树脂或粘贴树脂是将碳纤维片粘附于混凝土构件表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作的关键,因此,树脂同混凝土的粘贴强度大于混凝土的拉伸强度和剪切强度。
就公路混凝土桥梁用碳纤维片材加固技术而言,环氧树脂在不同施工环境温度下固化性能有十分重要的意义,因为这涉及到粘贴工作质量与如何尽量减少桥上正常交通中断时间紧密相关。采用专配的环氧树脂材料,在混凝土施工表面温度(10~40)摄氏度时,粘贴环氧树脂固化时间约15小时以上,但粘贴后就可以使用的时间为45分钟以上,专配的环氧树脂材料的这一性能是完全适合混凝土桥梁的加固工作。
2,碳纤维加固补强的施工工艺
2.1 根据设计确定粘贴碳纤维的范围进行基底处理;
2.1.1 将砼构件表面的残缺、破损及碳化层部分清除干净,达到结构密实部位。检查外露钢筋是否有锈蚀,并进行必要的处理。对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分进行修补复原。
2.1.2 裂缝修补。缝宽小于0.2mm的裂缝,用环氧树脂进行表面涂刷密封;大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
2.1.3 将构件表面凸出部分(模板的段差等)打磨平整,修复后的段差尽量平顺。用磨光机把棱角磨成半径大于30mm的圆角。
2.1.4 清洗打磨过的构件表面,并使其充分干燥。
2.2 底层涂刷(底层涂料具有较强的渗透性,可渗入砼表面内)
2.2.1 把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内,用搅拌器拌均匀,一次调和量应在可使用时间内用完为准。
2.2.2 用滚筒刷均匀的涂刷底层涂料。
2.2.3 底层涂料固化后,表面有凸起部分时要用砂纸磨光。
2.2.4 注意在气温小于5C,相对湿度大于85,砼表面含水率在8以上,有结露可能而无可靠保证措施时,均不得施工。
2.3 环氧腻子对构件表面残缺的修补
2.3.1 构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平,修复至表面平整。
2.3.2 内角(段差、起拱等)要用环氧腻子填补使之平顺。
2.4 贴碳纤维片。
2.4.1 为了防止碳纤维受损,在碳纤维片运输、储存、裁切和粘贴过程中,严禁受弯折。贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断纤维片,每段长度一般不**过6rn。
2.4.2 碳纤维接头必须搭接10cm以上,横向不需搭接。
2.4.3 按规定比例掺配树脂主剂和固化剂,用滚筒刷均匀地涂刷黏结树脂,称为下涂。
2.4.4 贴片时,在碳纤维片和树脂之间尽量不要有空气,可用罗拉沿着纤维方向在碳纤维片上对此滚压,使树脂渗入碳纤维中。
2.5 养护
粘贴碳纤维片后,需自然养护24h达到初期固化,并保证固化期间不受干扰。
2.6 涂装
根据需要可在树脂固化后加固补强构件表面,涂刷耐火涂层和色彩。
3,碳纤维(片材)加固处理要点
在进行结构加固处理前,先对梁板采取有效地卸载和支**措施,然后按以下施工工序进行加固施工。
3.1 破损面混凝土表面处理:清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层。3.2 按设计要求对破损面钢筋处理后用M45的环氧树脂砂浆进行灌缝或封闭处理,并保证钢筋保护层厚度不小于15mm,利用打磨机将其表面打磨平整,并用钢刷将其表面的粉尘、油污等不洁物清除干净,使构件加固表面平整、干燥无粉尘。另外,如碳纤维需沿基纤维方向绕构件转角处粘贴时,转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。
3.3 涂刷底层树脂:用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面,待树脂表面指触干燥时即进行下一道工序施工。
3.4 找平处理:表面凹陷部位用找平材料填补平整,且不应有菱角。
3.5 粘贴碳纤维片材:将配制好的浸渍树脂均匀涂抹于所要粘贴的部位,并用橡胶滚筒沿纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布。多层粘贴重复上述步骤,待纤维表面接触干燥时即可进行下一层的粘贴。如**过60min,则应等12h后,再行涂刷粘结剂粘贴下一层。
3.6 在后一层的碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。
4,对碳纤维加固补强技术的展望
碳纤维用于砼结构的修复补强虽然时间不长,但发展很快,其主要原因在于碳纤维片加固存在较多优点:
4.1 施工简便迅速,*模板、夹具、支撑等。
4.2 不增加结构重量,碳纤维片重量200g/m~300g/m,设计厚度0.111mm~0.167mm,加上环氧树脂的重量也很轻,对结构自重影响可忽略不计。
4.3 能适应各种结构外形的补强。
4.4 可以多层粘贴。可根据设计要求,在一个部位重叠粘贴。
随着我国高等级公路的迅速发展,高速公路桥梁通车里程也在不断增长,桥梁由于各种原因造成承载力降低、混凝土强度降低或需要提高抗震能力和修补桥梁裂缝,都可以应用碳纤维布补强技术。
碳纤维材料的加固优势介绍
现在很多加固工程在选择施工材料时多会选择碳纤维材料,碳纤维材料和其他多种加固材料有着明显的不同,相比较而言,碳纤维材料较具有加固优势,存在经济性高、适用面广、操作步骤简单等多种优势,基本各类加固工程的施工环节都会**选择并使用该类加固材料,碳纤维加固材料具体有哪些加固优势表现呢?接下来的时间,小编就站在专业的角度,来为大家详细解答。
一、施工便利性强,易于掌握施工要点
碳纤维材料主要有两种,其一是碳纤维板,其二是碳纤维布,目前,在加固工程中,两种类型的碳纤维材料都比较常用,在施工环节,使用碳纤维材料易于掌握施工要点,施工操作简单,施工的便利性强,即使是毫无施工经验的新手施工也能保证加固效果。
二、施工可行性高,不受到周边环境的干扰
并不是所有的加固材料适用性均较强的,有些加固材料在某些特定的加固工程并不适用,一旦随意使用,将会直接影响到加固质量,也会对周边环境造成严重的影响。碳纤维材料却不存在这些问题,和其他的加固材料相比,碳纤维材料的优势表现还是十分明显的,施工可行性相对较高,施工结束后也不会对周边环境造成干扰影响,是优质的,且客户较为认可并会时间选择的加固材料。
三、市场价格较低,降低施工材料成本
和钢板等加固材料相比,碳纤维材料的市场销售价格相对较低,使用碳纤维材料加固建筑物,即使需要使用的总量较多,也能有效降低施工成本。
四、实用性较强,加固寿命相对较长
对于客户来说,当加固工作结束之后,他们不仅会关注加固质量,也会重点关注加固寿命,使用钢板以及混凝土等施工材料加固建筑物,加固寿命都是十分有限的,然而,碳纤维材料的使用寿命却高达50年以上,这也是碳纤维材料和众多加固材料相比较后,所存在的一大优势,对于住宅类使用年限较长的建筑物,在加固时,如果施工现场允许,碳纤维材料可以作为的加固材料。
五、操作步骤简单,没有施工难点
对于施工单位来说,虽然他们有着*的施工经验,不过,不同类别的加固材料所存在的施工难点不同,故而,施工单位在加固施工时所需要掌握的施工要点以及需要注意的施工细则方面都是不同的,碳纤维材料施工时操作步骤简单,施工难度较低,易于掌握加固施工的整体步骤,有效保证加固质量。
以上几点就是小编为大家整理的关于碳纤维材料的加固优势所在,其实,碳纤维材料近几年的应用频率较高,对于客户而言,碳纤维材料具有较多的选择优势,也是值得选购的优质加固材料。
碳纤维布加固时要遵循哪些施工规范?
碳纤维布是一种常用的加固材料,现在在很多的加固工程中都会使用到该种加固材料,和其他的材料相比,碳纤维布具有诸多优势,这也是为什么这么多的客户会**选用该种加固材料的原因之一,在使用碳纤维布加固存在质量问题的建筑物时,需要遵守较多的施工规范,具体需要遵守哪些施工规范呢?下面的时间小编就来为大家进行系统的介绍。
一、对建筑物现场进行全面的勘探
不管建筑物存在的质量问题严重与否,为了能够较好的对其进行加固施工,都要事先对建筑物的现场有全面的了解,对其进行系统的勘探,方能较为准确的知晓建筑物所存在的实际问题,也便于制定为适宜的加固方案。
二、制定适宜的加固方案
有些施工单位可能每年都会承接无数的碳纤维布加固工程,其实,虽然很多建筑物存在的问题基本一样,但是对其进行现场加固时,依然要根据建筑物所具体存在的实际问题制定严谨的加固方案,按照施工方案进行施工,在施工的过程中,也可能会遇到较多的突发性问题,对于这些常见问题,也需要关注到位。
三、严谨按照加固规范施工
使用不同的加固材料和加固方法对建筑物进行加固施工,所需要遵循的加固规范也是不同的,不管采用哪一种加固方法加固建筑物,都需要严格按照加固规范的规定进行施工,方能确保终的加固质量达标。
四、确保施工质量达标
对于客户和施工单位而言,确保施工质量达标都是必须的,虽然现在很多施工单位在使用碳纤维布加固存在质量问题的建筑物时,都掌握着较多的施工技巧,不过在实际施工的过程中,依旧是需要注意到位的。
五、保证施工环节的安全施工
在施工现场施工时,对于施工环节的安全施工是务必要注意到位的,虽然和其他的加固方法相比,碳纤维加固法施工简单,施工难度较低,能够**较为优胜的加固效果,不过,施工单位也让要注意到施工现场的施工安全,包括,人工安全,材料安全,施工质量安全三个方面。
六、确保各个阶段的施工任务能够如预期的进度一致
有些施工单位虽然在市场上的口碑和客户评价都较高,但是有时却会因为多种突况而无法按时完工,对于施工单位而言,务必要做好对施工任务的合理分配,确保每个阶段的任务都能够按时完工,保证整体加固工程能够按时交接。
看了小编上述所介绍的关于碳纤维布加固时所要遵守的一些加固规范,相信大家现在对其也有了更多的了解了,其实在对建筑物进行加固时,不管使用哪一种加固方案,都要严格遵守加固规范的,不然很难保证终的加固质量。
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