新曼联(北京)工程材料技术研究院是从事新型建筑材料和工程材料的研究开发、生产销售及施工服务于一体的。主营业务为灌浆材料、特性砂浆、结构加固材料、砼外加剂、防水防腐材料等。
碳纤维布加固技术在建筑上的应用
目前,钢筋混凝土结构己成为现代建筑、构筑物常用的结构形式,成为我国乃至世界各国占主导地位的建筑结构,在我国经济建设中发挥着不可代替的作用。因此,确保钢筋混凝土结构的安全使用具有重大的现实意义。但是由于自然灾害、年久失修以及人为因素、荷载等级提高和设计规范修订等原因导致建筑结构承载力不足,影响正常使用和安全运行,须对其进行加固处理;加之一些结构工程中混凝土的质量不尽理想,致使加固维修问题更为突出,己成为经济建设的沉重负担并制约了进一步的发展。
加固改造具有三个突出的优点:投资少、工期短、省空间,这些都会带来显著的经济效益,特别是时间和空间的节省,对工业生产和商业活动来讲,在效益方面往往起着决定性的作用。对承载力不足的工程结构进行修复加固,不仅可以使的生命及财产得到**,还可以尽可能地发挥既有结构的作用,缓解人力、物力、资金紧张的情况,使资金投到需要的地方。
碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固,该材料与配套浸渍胶共同使用成为碳纤维复合材料,可构成完整的性能的碳纤维布片材增强体系,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、混凝土强度等级低于设计值、结构裂缝处理、恶劣环境服役构件修缮、防护的加固工程。
需要注意的是,碳纤维加固不仅需要注意锚固还需要注意用量问题。首先碳纤维布强度高,用量过多会造成材料的浪费。其次碳纤维布的任意使用会降低混凝土的延性,影响受弯构件的破坏形式,造成碳纤维布受拉破坏转变为受弯构件上部受压区混凝土的突然压坏,受压破坏具有突然性,危险程度较高。
事实上,虽然碳纤维布在桥梁加固中施工方便且对原结构影响小,但碍于其受力滞后的特性,在桥梁加固中难以发挥材料的高强度优势。而预应力碳板,结合预应力技术,能够充分发挥碳纤维复合材高抗拉强度、同时改变梁受力性能,为桥梁加固提供了全新的方法。预应力碳板尤其适用于大跨径桥梁的加固,正逐步得到越来越多的认可。
碳纤维布的特性
碳纤维布加固法能够受到广泛地认同,与其优异的性能离不开关联。从力学性能上看,碳纤维布的抗拉强度能够达到普通钢筋的8-10倍,而重量却远低于钢筋,加固时对混凝土结构自重的增加基本可以忽略。同时碳纤维布的抗腐蚀性、耐久性要远优于混凝土结构,能够有效提高结构耐腐蚀性与耐久性,避免出现传统方法修复后,混凝土腐蚀、耐久性降低再次出现的情况。
碳纤维加固注意事项
按照结构加固设计总说明,碳纤维加固除严格按规范要求施工外,还应注意如下事项:
1、采用碳纤维布规格为300g/㎡,应使用碳纤维布、配套树脂类粘结材料。这些材料应具有产品合格证和质检部门的产品性能检测报告,其物理力学性能指标应符合《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》的要求。
2、碳纤维布沿纤维受力方向的搭接长度150 ㎜;采用多条或多层碳纤维布加固时,各条或各层碳纤维布之间的搭接位置应相互错开。
3、碳纤维布沿其纤维方向需绕构件转角处粘贴时,转角处构件外表面打磨后的曲面半径不小于20。
4、施工要求按照《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》要求进行。
5、碳纤维加固完成后,不得在其上施焊、穿孔。
6、加固完成后,需在其表面用耐火涂料涂刷进行保护。
粘贴碳纤维布加固施工工艺流程:施工准备→基面处理→下料配胶粘贴→养护质量检查→表面防护处理。
1、施工准备
根据施工设计图纸及现场实际情况确定加固部位,弹线作出标记。检查施工机械、附助工具、粘结材料配备情况,做好施工准备工作。
2、基面处理
凿除混凝土梁表面装饰层、脱落砼及蜂窝麻面,清除干净,直至露出混凝土老结构层。对存在裂缝的梁,应事行封闭(灌胶)处理,砼表面缺陷部位用修补胶修补找平,确保粘贴部位平整无缺陷。用角磨机将整个粘结面全面打磨一遍,去除表层浮浆,直至完全露出坚实的混凝土结构面。混凝土梁棱角部位应打磨成圆弧状。用无油压缩空气吹净表面粉尘或用硬毛刷沾洗涤剂洗刷表面,并保持干燥。
3、下料、配胶、粘贴
按现场实际粘贴尺寸裁剪碳纤维布,注意顺纤维方向进行裁剪,裁剪好的碳纤维布统一编号放置,且不得折贴。根据材料使用说明,按比例配制浸渍胶(粘贴碳纤维类材料),充分搅拌均匀,一次配胶量不宜过多,随配随用。将浸渍胶用滚筒或毛刷均匀涂刷于混凝土面,将裁剪好的碳纤维布用手轻压贴于粘贴位置,顺纤维方向搭接长度不小于200。用滚筒或刮刀沿同一纤维方向反复滚压,挤除气泡,使浸渍胶充分浸透碳纤维布,在滚压时不得损伤纤维布。多层粘贴时,应在层纤维表面结构胶指触干燥后立即进入下一层的粘贴。
4、养护、质量检查
在常温下养护固化。待粘结剂固化后,可以肉眼检查粘贴质量,或者用小锤等工具轻轻敲击固结体表面,以声音来判断粘结效果。如出现空鼓等粘结不密实现象,应采取如下措施进行修复:当空鼓面积不大于100cm2时,可用针管注胶;当空鼓面积大于100cm2时,应沿空鼓边沿,将空鼓部分纤维布割除,以每边向外缘扩展100大小的同样纤维布,用同样粘结剂补贴在原处。
5、表面防护处理
清除碳纤维布固结体表面余胶液、杂质,在表面刷一层稀胶,并撒一层黄砂,可起到表面粗糙度而利于后续抹灰层施工。待胶液固化粘牢黄砂后,挂网粉刷20厚M15水泥砂浆预以保护,或涂刷封闭剂(根据设计图纸要求完成)
新曼联(北京)工程材料技术研究院拥有雄厚的科研实力,在建筑、环保、材料等领域,积累了多余项科研成果、配套技术;培养出众多工程技术、管理人才,获得多项国家及省部级设计和工程奖励。
新曼联(北京)工程材料技术研究院是从事新型建筑材料和工程材料的研究开发、生产销售及施工服务于一体的**企业。主营业务为灌浆材料、特性砂浆、结构加固材料、砼外加剂、防水防腐材料等。涉及行业有冶金、电力、化工、航天、纺织、核电、路桥、**、工业或民用建筑等领域的设备安装、结构加固、建筑维修等国家重大工程项目中,积累了千余项工程业绩,其优异的产品质量和完善的技术服务受到了客户的一致**。新曼联(北京)工程材料技术研究院拥有雄厚的科研实力,在建筑、环保、材料等领域,积累了多余项科研成果、配套技术;培养出众多工程技术、管理人才,获得多项国家及省部级设计和工程奖励。