当前在工程结构加固改造市场上,粘贴碳纤维复合材料加固是当下热门的加固方式,其原因当然与碳纤维材料的优点有关:重量轻、强度高、耐酸碱、不占原有建筑空间、施工简便、几乎无湿作业等。
结构安全无小事,在加固材料的选购上较是体现得**,加固材料是结构加固中对安全影响的因素,因此在选购中,我们一定要仔细筛选、谨慎决定,防止一时疏忽,留下安全隐患。
首先我们要知道碳纤维布有一级300g、一级200g、二级300g和二级200g四种规格,有些图纸设计说明会直接给出碳布规格。例如设计说明中明确提出碳布采用一级300g,那我们就可以直接跟材料厂家说明规格等级就可以了。
如果设计说明没有明确提出碳布的等级规格,我们可以根据材料几项关键性能参数进行判断材料规格等级。例如提到碳布抗拉强度≥3400MPa、弹性模量230GPa、伸长率1.6%,那我们就可以确定碳布等级为一级,抗拉强度≥3000MPa、弹性模量200GPa,伸长率1.5%,说明碳布等级为二级;可以根据碳布厚度确定碳布的克数,厚度为0.167mm,碳布为300g/㎡,厚度为0.111mm,碳布为200g/㎡。
当碳纤维布和浸渍胶进场时,检查碳纤维布外观是否有明显的不平整现象。在施工过程中感受胶体是否好用,胶体如果太稠则会导致施工人员施工体验性不好,并且胶体很难充分浸透碳布,达到的加固效果,若果胶体太稀,又会导致浸渍胶流淌,影响粘接效果。
如何选择好的碳布是一件令人较其的事情,市面上众多的碳纤维布鱼龙混杂,令人头晕目眩的同时看起来似乎都没什么区别。然而不同的产品却存在较大的价格差异,部分工程由于采用了劣质产品导致加固失效常有发生,其造成的损失难以估计,因而值得加固改造业的设计、施工、监理和单位予以关注,需要多方共同做出努力。
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G550-2010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。
7、碳纤维布和浸渍胶应采用同一,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。
碳纤维布加固之大偏心受压构件
在钢筋混凝土建筑及桥梁中,偏疼受压构件的使用较多,如梁桥中的墩身、柱根底等。这类结构(构件)的一个一起特点是正截面上效果着轴心压力和弯矩。
偏疼受压构件由于使用较多,在钢筋混凝土中也是容易被损坏的构件,一般情况下,偏疼受压构件的损坏特征如下:
当相对偏疼距较大,且受拉钢筋配筋率较小时,偏疼受压构件的损坏是由于受拉钢筋首先到达屈从强度而导致受压混凝土压碎,这一损坏称为大偏疼受压损坏。其接近损坏时有显着的征兆,横向裂缝展开显著,构件的承载力取决于受拉钢筋的强度和数量。
当相对偏疼距较小,或虽然相对偏疼距较大,但构件配置的受拉钢筋较多时,就有可能首先使受压区混凝土先被压碎。在通常情况下,接近轴力效果一侧的混凝土先被压坏,受压钢筋的应力也能到达抗压规划强度;而离轴向力较远一侧的钢筋仍可能受拉但并未到达屈从,但也可能仍处于受压状况。临损坏时,受压区高度略有添加,损坏时无显着征兆。这种损坏属于小偏疼受压损坏。
在目前的钢筋混凝土加固办法中,用张贴碳纤维布的办法加固大偏疼受压构件使用广泛。该办法是经过配套碳纤维胶将碳纤维布张贴于构件之上,到达加固补强的效果。选用碳纤维布加固大偏疼受压构件需要注意的是:
当选用碳纤维布加固大偏疼受压的钢筋混凝土柱时,应将碳纤维布张贴于构件受拉区边际混凝土外表,且纤维方向应与柱的纵轴线方向共同。这是由于碳纤维布不能接受压力,只能考虑其抗拉效果,因而标准规定将碳纤维布的受力办法规划成仅接受拉应力效果。
别的,在大偏疼受压构件加固核算中,对碳纤维布之所以不考虑强度利用系数,是由于在实践工程中绝大多数偏疼受压构件均处于受压状况。因而,在承载能力极限状况下,受拉侧的拉应变是从受压侧应变转化过来的,故不存在拉应变滞后的问题,亦即以为碳纤维布的抗拉强度能得到充分发挥。
怎样进行多层碳纤维布加固?
碳纤维布是一种的建筑加固材料,相对于常规加固方法,不仅强度高、质量轻、对原结构空间占用小,同时质软能像布料一样适用于复杂多变的建筑表面。碳纤维布加固技术经过多年的发展,如今已经名副其实的成为加固行业中,采用多的加固方法之一。
碳纤维布在混凝土结构中,主要对受弯构件起到加强承载力的作用,就好比钢筋混凝土结构中受拉区布置的钢筋一样。满足安全性的碳纤维布具有高达3400MPa的强度,然而在实际的设计施工中,考虑到二次受力等因素的影响,会出现仅采用一层碳纤维布无法达到强度要求的情况,这时就需要采取多层碳纤维布进行加固处理。
多层碳纤维布加固中应用广的是双层碳纤维布加固。相对于单层纤维布的粘贴,双层碳纤维布的施工工艺要复杂一些。双层碳纤维布粘贴时,应在层碳布浸渍胶达到指干状态前立即粘贴下一层,若延误时间**过1小时,则应等待12小时后重新在层碳布上涂抹胶体进行施工,同时在粘贴前需要注意将灰尘等对粘贴效果有影响的杂质进行清除。
双层碳纤维布不仅在施工上有严格的要求,在构造措施中同样也要格外的注意。首先,碳布端部的U型箍在双层碳纤维布中有很重要的作用,混凝土梁受弯产生变形,梁和纤维布要求变形协调,因而在混凝土梁底与胶、胶与碳纤维布间会产生拉应力,容易发生端部的剥离破坏,尤其是对于多层碳布来说。而端部采用U型箍,会对碳布起到约束作用,减少了剥离的可能性。
另外,为了保证双层碳布端部的锚固能力,对碳纤维布进行分层截断是较加合理的加固方法。在双层碳布的加固中,有两种分层截断的措施可选,分别是外短内长与内短外长,二者之间的效果好坏可从以下几方面判断:
传力路径
外短内长型中b端碳纤维受力需要通过*二层胶、层布以及层胶才能传递到混凝土结构中,传力路径较长,整体性稍差。
可靠程度
外短内长的形式b端碳纤维布与混凝土基材存在二次粘贴,锚固失效概率比较高,锚固效果可靠程度偏低。
剥离破坏
单独的对于b端锚固效果来说,内短外长的构造形式将b端头包裹在其中,对b端头起到了约束的作用,也就提高了b端头的抗剥离能力。
由此可见,两种构造中内短外长加U型箍的锚固、加固效果要明显优异于外短内长型。因此,在规范GB 50367-2013中,也明确的推荐内短外长型的构造措施。
还有一点,在双层碳纤维布中也起到了至关重要的作用。双层碳纤维布之间、碳纤维布与混凝土基材之间,都是靠胶体进行粘接传力,相对于单层碳纤维布,双层碳纤维布由于承受较高的拉应力,因此需要较高性能的胶体,来保证整体共同受力。卡本浸渍胶,通过安全性,无疑问是双层碳纤维布施工中的有力支持。
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