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宜兴市恒固碳纤维制品有限公司
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薄薄的一层布，竟可加固建筑结构，如此神奇，其原理是什么呢？用于建筑加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度为同等截面钢材的7-10倍。碳纤维布经环氧胶粘剂与混凝土构件粘接后，各碳纤维丝共同受力，大大提高碳纤维布的抗拉强度，从而达到加固补强的目的。建筑加固施工采用碳纤维布加固技术的优势在于：①轻质、高强高效，可设计性强；②基本不影响原结构的外观且不对原结构产生损害；③其化学性质稳定，耐候性、腐蚀性以及抗疲劳性能等。但采用碳纤维布加固法进行建筑加固时，对质量把控尤为重要，需按正常的施工程序走，否则建筑加固效果大大打折扣。碳纤维布施工中应注意的事项：1.施工温度：宜在5℃以上的温度环境下进行施工，且配套使用符合施工使用温度的树脂。若环境低于5℃温度时，应配套使用低温的树脂或采取升温措施。2.放线定位：应按建筑加固设计图部位放线定位，再做表面处理和粘贴碳纤维布。3.配制把控：按使用规定比例配比的树脂配制搅拌的容器不得有油污及杂质，且搅拌直至色泽均匀为止。另需根据实际温度环境把握树脂的每次拌合量和使用时间。4.表面处理：粘贴前板底先要打磨平整，除去表层油污、浮浆等杂质，直至完全露出结构新面，且混凝土表面要保持干燥；若有钢筋露出其部位要做防锈措施，如损坏程度严重，须采用其它措施，以确保安全；另转角粘贴处须进行倒角处理打磨成圆弧状，且圆弧半径不应小于20mm。5.按比例准确配制好底胶并搅拌均匀，注意一次调和量在可使用时间内用完，**过时间的不能使用，以确保粘接质量；底胶硬化后，在表面有凸起部分时，要用磨光机或砂纸打光。6.粘贴碳纤维布：粘贴碳纤维布时要从中间向两侧进行粘贴，可避免施工时产生气泡影响建筑加固效果。7.碳纤维布的建筑加固施工应由熟悉施工工艺的专业建筑加固公司精心组织、精心施工完成，方可达到预期效果。碳纤维布加固中是需要了解碳纤维布的强度得，才能对症下药，找到的碳纤维布加固方案，我们如何去寻找合适的碳纤维布材料呢，让我们先来了解下：碳纤维布加固法是将抗拉强度较高的碳纤维用环氧树脂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个整体，碳纤维材料与原有钢筋混凝同受力增大结构的抗裂、抗剪、抗弯以及抗压能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性，达到结构补强和改善结构受力的目的。与其他加固方法相比碳纤维布加固具有节省空间，施工简便，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本，因此该加固工艺备受青睐。在碳纤维布采购时，经常有人会问到碳纤维布的抗拉强度是多少，大部分人会告诉你是3400MPa，其实这个是一级碳纤维布的抗拉强度标准值。还有一个抗拉强度设计值也会偶尔提到。那这两个值在实际中有什么意义呢？现在卡本给大家介绍下。抗拉强度标准值一般说的抗拉强度就表示抗拉强度标准值，碳纤维布的抗拉强度表示碳纤维布单位面积所能承受的拉应力，说的简单点就是1mm2截面积的碳纤维布可以承受3400N的力。以一级300g的碳布为例，100mm宽它的截面积S=a（碳布宽度）b（碳布厚度）=100*0.167（300g碳布厚度）=16.7mm2，那它理论上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工单位对抗拉强度关注更多一些，因为在采购碳布时要求碳布抗拉强度为3400MPa，如果达不到则表示碳布不合格，是不可以应用在本工程中的。抗拉强度设计值同样的碳布在不同的加固构件中抗拉强度是有可能是不一样的，一级碳布抗拉强度设计值在重要构件中取1600MPa，在一般构件中取2300MPa。很多人疑惑，为什么越是重要对的构件设计值反而越小呢，首先要明白抗拉强度设计值是在受力计算时计算的值。一级碳布的抗拉强度标准值是3400MPa，已经是确定的，那么在计算时取值越小肯定是越安全的，所以导致重要构件的抗拉强度设计值小于一般构件的抗拉强度设计值。设计单位对抗拉强度设计值更关注一些，因为在受力计算时，用到的都是抗拉强度设计值。抗拉强度标准值和抗拉强度之间有什么联系呢？首先碳纤维布只有达到3400MPa的抗拉强度标准值才可以按相应的抗拉强度设计值去计算。在加固时碳纤维布具体能发挥多大的抗拉强度呢？这个不好确定，因为每个工程的具体情况不一样，实际发挥的强度也不一样，有些结构变形较大采用碳纤维加固就会导致碳纤维的强度发挥的很少，甚至可能发挥的强度小于抗拉强度设计值，这样结构就会有一定安全风险，所以这样的结构也不适合采用碳纤维布进行加固。强度是碳纤维布一个很重要的参数，在加固工程中要充分利用碳纤维的抗拉强度，这样才能使结构更加安全。碳素纤维在具有高强度，高弹性率的同时，更拥有自重，轻和耐久性的特征。从早航空、宇宙关联器材的应用开始，到体育用品和机械产业的用途，近年，作为混凝土构造物补强材料的替代品，被广泛应用在高速公路、铁道桥和桥的桥墩、隧道、建筑物的抗震补强工事中。碳纤维加固布是一种单向碳纤维加固产品，通常采用12K碳纤维丝织造。高强度，密度小，厚度薄，基本不增加加固构建自重及截面尺寸。适用面广，广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构形状的加固修补和抗震加固及节点的结构加固。施工便捷，*大型机具设备，没有湿作业，*动火，*现场固定设备，施工占用场地少，施工工效高。高耐久，由于不会生锈，非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。土木建筑，桥梁、隧道、混凝土结构抗震、加固、补强材料:碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固，该材料与配套胶粘剂共同使用，可构成完整的性能的同固碳纤维布材增强体系。该体系适用于梁、 柱、板、隧道、圆形、弧等。众所周知，建筑加固用的碳纤维布拥有很高的强度，加固效果的好坏与碳纤维布和混凝土基材的粘结性能密切相关。由于各种原因，碳纤维加固常常发生剥离破坏，此时，碳纤维布的应力并未达到其抗拉强度，甚至还在较低的水平上，因而其高强性能得不到发挥。这种破坏很突然，属于脆性破坏，发生这种破坏导致碳纤维布的加固效果大幅下降。粘贴碳纤维布时如果不施加锚固措施，通常在集中力作用附近出现裂缝后很快就会产生剥离破坏的发生，这个时候碳纤维布的应力往往很低。为此，采用U型锚固的方式来组织结构裂缝的发展，推迟碳纤维布的剥离破坏，提高碳纤维布的应力。同时，U型锚固还可以提高梁的抗剪能力，在板中，垂直于纵向加固碳纤维布方向的压条可以分担荷载，提高抗剥离能力。注意，密布U型锚固的形式有助于提高碳纤维布的应力位，从而提高构件的加固效果。但如果U型锚固间距过密，则不利于碳纤维布沿长度方向的应力传递，会导致局部应力集中，碳纤维布提早破坏。因此，在加固时，建议U型锚固的间距大于300mm。粘贴碳纤维布用胶粘剂的性能同样对碳纤维布的应力发挥起着重要的作用。因此，工程中使用的加固材料通过可靠的安全鉴定和质量认证，是**加固成功的关键问题之一。严格遵守国家规范进行选材和施工也是防止剥离破坏的一个重要方面。采用U型锚固、纤维铆钉、改善胶粘剂的性能均可以推迟碳纤维布剥离破坏的发生，提高碳纤维布应力发挥程度，从而提高构件的加固效果。除此之外，严格控制施工质量、粘贴碳纤维布的层数及构件表面处理等也是抗拒剥离的可行措施。碳纤维布加固作为一种新型复合材料而被应用于结构加固改造工程，是将抗拉强度较高的碳纤维布用环氧树脂预浸成为复合增强材料，用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，使碳纤维承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力，形成一个新的复合体，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性，达到提高构建承载能力的目的。碳纤维布加固法的应用与粘钢法类似，但比粘钢加固更灵活方便，其具有高强高效、不改变截面、抗腐蚀、耐老化、施工便捷，易保证施工质量且后期维护费用低等优势，在已有建筑的加固改造中十分受到青睐. 碳纤维布具有优异的物理力学性能。加固混凝土构件所用的碳纤维布，是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂材料复合而制成的，是将碳纤维长丝经编织而制成的柔软片况材料。碳纤维布在编织时，将大量的碳纤维长丝沿一个主方向均匀平铺，形成很薄的以主纤维方向受力的碳纤维布。碳纤维布的抗拉强度标准值应大于3000Mpa，弹性模量大于2.1×l05Mpa.碳纤维布加固技术是利用碳素纤维布和结构胶对建筑构件进行加固处理，该技术采用的碳素纤维布强度是普通二级钢的10倍左右。厚度仅为2mm左右，基本上不增加构件截面，能保证碳素纤维布与原构件共同工作。综合材料的物理、力学特性分析，要想限度地发挥材料自身的优势，适宜将材料作为建筑结构的受拉或预应力受弯构件，特别适用于纯受拉构件，建筑加固的碳纤维材料主要是承受拉应力，约束裂缝的开展。结构加固补强工程施工质量的好坏将直接影响建筑结构的安全，粘贴碳纤维布加固混凝土结构的新型加固技术，在加固工程中得到了广泛的应用，但是在使用碳纤维布加固工程中的这些细节你都注意到了吗？碳纤维布加固补强的关键应是保证碳纤维布高强度的充分发挥，而碳纤维布的高强度作用是通过其与混凝土构件表面的可靠粘结来保证的，因而，碳纤维布加固补强技术的施工质量对加固效果可起到决定性作用。同时在GB50550-2010中对于碳纤维布的有效粘接面积有着不小于95%的要求。因为碳纤维材料属于导电材料，施工时应严格控制施工现场用电安全，且在施工过程中应避免碳纤维布的弯折，且所选用的粘接材料应是与碳纤维布相配套的产品，以保证它们有良好的适配性。对于粘贴碳纤维布加固法来说，所选用碳纤维布与结构胶的适配性尤为重要，因为碳纤维布要发挥它的高强度的特点达到加固补强的目的，就必须碳纤维布和所选用结构胶复合后的高性能特性，如果它们没有良好的适配性，加固效果将无从谈起。