目前市场上售卖的碳纤维布比较杂乱,很多牌子听都没听过,甚至没有匹配相应的使用说明书,令客户在购买的时候很是不安,不知道怎么选择。所以很多客户为了保证加固工程的质量,购买**大,如日本东丽、东邦等。
这些大固然是好,但是由于航空运输、技术持有等因素,使得它们的价格也比一般的国产要贵很多;另外,从情感上来说,国产是我们傲娇世界的敲门砖,国人理应支持国货,为此献一份力。
有的人说了,难道让我放弃工程质量来支持国货吗?
当然不是了。大家之所以对国产碳纤维布印象不佳,是因为那些“遗珠”你还没有发现!国产碳纤维布并非都是差的,好的厂家比比皆是,只是做出的比较少。好的如上海悍马,产品大多用在建筑加固补强上,其在用户当中的口碑很好,是国产中的*。
碳纤维增强复合材料因其优异的力学性能,成为近年来被大量应用于多种结构补强加固中的一种新型材料。同时随着桥梁加固技术的不断进步,碳纤维粘贴补强技术在理论设计和施工等方面也得到了进一步完善和发展,成为目前研究的热点。
采用碳纤维加固的混凝土结构,屈服荷载和极限承载力都有明显提高,碳纤维高强高弹模的特性对结构的刚度提高也有所贡献,结构破坏形式明显改善,从脆性破坏向延性破坏转变。
碳纤维布的加固原理
用于建筑结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能,其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍;但是碳纤维材料织成碳纤维布后,其中的各碳纤维丝很难完全共同工作,在承受较低的荷载时,一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态,以此类推,各碳纤维丝逐渐断裂,直至整体破坏。而使用粘结剂后,各碳纤维丝能很好地共同工作,大大提高碳纤维布的抗拉强度,故碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作,因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用,它既要确保各碳纤维丝共同工作,同时又要确保碳纤维布与结构共同工作,从而达到加固的目的。
试验方案
在预应力混凝土空心板跨中混凝土及碳纤维上粘贴电阻应变片,按《预制混凝土构件质量检验评定标准》(GBJ321-90)对预应力混凝土空心板进行结构性能试验。在1.0倍正常使用短期荷载检验值作用下持荷30min,其余每级荷载作用下持荷10min。持荷结束时,使用静态电阻应变采集仪跟踪记录混凝土及碳纤维在各级荷载作用下的应力应变情况,用百分表量测空心板在各级荷载作用下的挠度变化,用读数显微镜观测裂缝宽度并记录裂缝开展情况。为检验预应力混凝土空心板的承载力情况,所有试验均做到破坏为止。
试验结论
(1)采取粘贴碳纤维加固预应力混凝土空心板,可以有效地提高预应力混凝土空心板的承载力。
(2)在同样荷载作用下,粘贴碳纤维加固后可以有效减少预应力混凝土空心板的挠度。
(3)粘贴碳纤维加固后预应力混凝土空心板的开裂荷载。
(4)采取粘贴碳纤维加固预应力混凝土空心板,基本不影响构件的截面高度及自重,对用户空间的净高度及建筑物的其他结构没有影响。
(5)试验中碳纤维拉应变为12000με,建议设计时碳纤维抗拉强度取2000MPa。
结语
随着人们对碳纤维材料的进一步深入研究以及碳纤维加固技术的推广和实践,碳纤维加固的不足会逐步得到克服,碳纤维材料的性能会较加优良,碳纤维加固理论及加固技术将逐步走向成熟,碳纤维加固技术在工程加固领域将扮演越来越重要的角色。
碳纤维布粘贴技术由于不需要大型机具、设备、现场可任意裁剪,不像钢板一样需要的切割工具,故其施工工期短,一般比常规加固及补强方法缩短50%的时间,故可以节省大量的施工工期、机械台班费、人工费。
碳纤维布粘贴技术的施工工艺相对比较简单,但对施工过程要求较严,对施工人员的素质要求较高。在实际施工中应特别注意以下几个方面的质量控制:
01
加固必须遵循先加固后加载的原则进行,必要时须进行卸载处理(由设计人员验算确定)。
02
钢筋混凝土构件表面的处理程度将直接影响加固质量效果。要求打磨平整直到露出新混凝土面。转角粘贴处必须打磨成圆弧状(R≥20mm),因为直角处会导致应力集中,从而影响其强度发挥。打磨完成后用压缩空气将灰尘吹净。
涂底胶前,再用或酒精刷洗一遍,保证粘结面的清洁干净,使得碳纤维与钢筋混凝土构件有一个良好粘结,形成一个有效复合体。表面污物浮浆没去除干净或不够平整、错台的,将严重影响碳纤维布复合层与混凝土之间的正拉粘结强度,直接影响施工质量和加固效果。
04
碳纤维布一定要用碳纤维浸渍胶浸透,尽可能让粘接剂充分渗入碳纤维单丝之间的空隙中,提高各单丝之间的共同工作性能。
按规定要求严格控制浸渍胶配制的比例,并搅拌至色泽均匀。根据现场的实际环境温度决定树脂胶的拌合量,并按要求控制使用时间。
碳纤维布粘贴技术由于具有许多优点,且具有良好的技术经济效益、社会效益和环境效益,被广泛地应用于建筑物、隧道、桥梁、涵洞及地下结构工程等钢筋混凝土结构构件的加固工程中。由于采用了碳纤维布粘贴技术,有效提高原有结构的承载能力、不增加构件的结构尺寸、施工方便、其综合经济性能相当显著、大大的缩短工期等具有较大优势,随着整个社会经济的发展,这种技术必将成为未来钢筋混凝土结构加固技术的主流。
碳纤维布越来越多的应用在建筑加固工程上,由于其出色的抗拉性、韧性,并且抗酸抗腐蚀,已成为目前主流的加固方式之一。但是目前市面上的碳纤维布生厂商实力参差不齐,对于施工质量的把握能力也是有高有低,很多碳纤维布加固工程结束后,并没有系统的检验工程质量,给日后的安全问题造成隐患。那碳纤维布施工之后应如何检测其粘贴质量呢?现在,小悍给大家讲讲碳纤维布加固后的检测步骤。
一般来说,我们可以通过简单的锤击法来检测碳纤维布的粘贴质量,通过对每一寸的碳纤维布进行锤击,检测碳纤维布与混凝土之间是否存在空鼓情况,如发现空鼓,则说明碳纤维布与混凝土没有完全贴合,没用达到共同受力的目的,如空鼓面积**施工总面积的95%,则说明此次加固工程是不合格的,需要对工程进行返工。
碳纤维补强对加固构筑物有着的效果,它可以限度地保留原来建筑的结构特点,不增加构筑物的重量,不改变原建筑结构的外型,施工速度快且工程造价低。碾子沟水库泄洪洞加固施工仅用时4 d,投资4 万余元便解决了安全隐患,目前,泄洪洞运行良好。
修复加固具体做法是沿钢筋混凝土发电管、灌溉管的全长和全断面粘贴碳纤维布和玻璃纤维布。该工程2002 年12 月15 日开工,于2003 年1 月25 日基本完工。经过一年多运行检验,加固效果良好,工程造价比钢板衬砌加固降低了30%~40% 。
碳纤维材料在隧洞加固中优点十分**,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,工程效率高,施工速度快。
(3)耐腐蚀、抗渗、抗冲刷。
(4)碳纤维布糙率(0.007),**混凝土表面糙率(0.014),在加固段可以流量系数,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。
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,且理论已十分成熟,相应计算可依据《混凝土结构加固设计规范》G367-2006及《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS146:2003)。
碳纤维材料虽然具有十分**的优点,但也要注意以下几个问题,一是进口碳纤维布产品价格比较昂贵,而国内产品的质量性能还存在着一定的问题。例如材料的匀质性较差导致受力不均,碳纤维片预浸树脂含量过高,碳纤维断丝率过高,树脂质量也欠佳,这些都影响补强质量;二是对于一些构件,加固理论还不成熟。
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碳纤维布作为工程结构加固常用的纤维材料之一,目前市场上有着300g/㎡和200g/㎡两种型号,因为其克重不同其价格也有较大的差别,有的人就会问该如何选择使用哪种型号的碳纤维布进行加固施工,但是不同克重的碳纤维布仅仅只是重量不同吗?为你解读它们到底有什么不同。
首先大家都知道碳纤维布是由12k小丝束碳纤维原材进行编制而成,在编织方面200g/㎡的碳纤维布使用的是24根12k碳纤维原丝进行编织,而300g/㎡的碳纤维布则是采用36根12k碳纤维原丝进行编织。
与此同时其厚度也有所不同,200g/㎡的碳纤维布其设计厚度为0.111mm,然而300g/㎡的碳纤维布其设计厚度则是0.167mm。
由于克重的不同,则了每平方米碳纤维布种碳纤维的有限含量不同,其力学性质会有着明显的差异。
大家都知道标准中对与碳纤维布的力学性能有着明确的要求,对于高强I级的单向碳纤维布来说其抗拉强度应不小于3400MPa,即就是说市场上的碳纤维布都应该满足标准中这个基本要求才算合格,才能大量应用于加固工程当中。200g/㎡克重的碳纤维布其抗拉强度已达到3600MPa~4000MPa,然而300g/㎡克重碳纤维布的抗拉强度较是达到了3800MPa~4300MPa的高度。
1、按照设计要求裁剪碳纤维布,裁剪的数量应保证在当天用完,避免浪费。并妥善保管裁剪好的碳纤维布。
2、碳纤维布要做好防潮处理,存放、运输、施工过程中都应避免碳布的弯折。
3、碳纤维布配套树脂应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射和有高温源的地方。
4、碳纤维为导电纤维,施工过程中应避免与电源接触,以免发生触电事故。粘贴碳纤维布时,操作人员必须穿工作服,戴好防护口罩和防护手套。
5、树脂的配制和使用场所,应保持通风良好。
6、在现场施工的工作人员应采取相应的有效保护措施。
碳纤维布加固补强混凝土梁板时,截面的平均应变仍符合平截面假定原则,在计算分析中,可将其做为一个基本假定。根据平截面假定,碳纤维的应变应略大于钢筋应变,为简化计算,可以近似认为碳纤维的拉应变等于钢筋拉应变,按照拉力相等的原则,可将碳纤维布的面积转化为等效钢筋面积,然后根据钢筋混凝土单筋矩形截面受弯构件的正截面承载力设计公式进行计算。
总的来说粘贴碳纤维布加固法是一种简单便捷的加固方法,但是它也不是的,在规范中明确指出,粘贴碳纤维布加固法在提高构件承载力的时候,多只能提高其承载力的40%,所以在实际工程中应根据实际情况选则合理的加固方法,才能达到加固补强的真正目的!
宜兴市恒固碳纤维制品有限公司位于经济发达、交通便利的小城镇建设**镇——和桥镇。本公司主要从事碳纤维布、芳纶纤维布、玻璃纤维布、玄武岩纤维布、高强聚乙烯纤维布、复合材料制品的研制与开发。从事建筑工程加固施工服务,以及加固材料销售,主要服务内容:碳纤维布生产厂家、碳纤维布批发、碳纤维布销售、碳纤维布加固、包钢加固,房屋加固,楼板加固、楼板裂缝加固、梁加固、柱子加固、裂缝碳纤维布加固等等本公司产品广泛应用于航空航天领域,面向民用市场。如:航天航空、***、医疗器械、优质织机、体育用品、休闲用品、海洋渔业、电信、电加热、机械制造,风力发电叶片,摩擦与密封材料,也可应用于桥梁、工业与民用建筑以及特种结构各结构部位的加固修补领域。公司技术力量雄厚,拥有国内的专业设备及生产技术,其产品有:各类碳纤维及芳纶纤维织物、各类阻燃织物、建筑补强碳纤维织物、各种碳纤维板、碳纤维绳、碳纤维复合材料及各类玄武岩纤维织物等。各种规格型号、织物结构、厚度、克重等参数,均可根据用户的要求而定。本公司将继续坚持以质取胜、以信致远、开拓求实、团结进取的宗旨与精神为社会各界朋友提供产品与服务,以高效热情的服务与新老客户真诚合作、共同发展。欢迎来电咨询洽谈。