宜兴市恒固碳纤维制品有限公司
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关 键 词:景德镇碳纤维布加固施工电话
行 业:建材 特种建材
发布时间:2021-03-15
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、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G550-2010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。
碳纤维布加固法是将碳纤维布采用与之配套的碳纤维布浸渍胶粘贴于结构构件的表面,使得碳纤维复合材料与结构共同受力,利用碳纤维布自身的抗拉强度大、自重轻等优点来提高构件承载能力,使结构的强度、抗裂性和延长性等性能得到提升。
2000年,河南省建筑科学研究院率先把碳纤维加固技术引入我省,并成功地完成了洛三高速某公路桥50米预应力大梁的加固设计和施工,填补了我省在该项加固技术方面的空白。
粘贴碳纤维布加固法常用于加固现浇板、梁和柱等混凝土构件,现在我们根据不同的受力特性,介绍相应的加固技术要点。
受弯构件加固可分为正弯矩区域加固以及负弯矩区域,正弯矩区主要表现为底部受力钢筋不足以抵抗受力产生的跨中正弯矩,从而导致承载能力不足,负弯矩不足主要表现为构件上部两端或约束端受拉钢筋不足以抵抗因受力产生的负弯矩,从而使得承载能力不足。
受弯构件正截面加固常见于梁、板构件,当梁、板构件使用荷载增加导致受弯承载能力不足时,可对其进行加固。可在受弯构件的受拉边混凝土表面上粘贴纤维复合材料进行加固,以此提高受拉区的抗拉强度,从而提高结构构件的承载能力。
当受弯构件的斜截面受剪承载力不足时,应将碳纤维布粘贴成垂直于构件轴线方向的环形箍或其他有效的U型箍,不得采用斜向粘贴方式。
混凝土轴心受压构件可采用沿全长无间隔地环向粘贴碳纤维布的方法,即环向围束法,对轴心受压构件正截面承载力进行间接加固,其原理与配置螺旋箍筋的轴心受压构件相同,通过环向约束力作用间接提高正截面抗压承载能力。
当框架柱斜截面受剪承载力不足时,可将碳纤维布粘贴成环形箍,且纤维方向应与柱的纵轴心垂直。
大偏心受压构件加固
受压构件为大偏心受压钢筋混凝土柱时,当受拉区抗拉承载力不足时,可将碳纤维布粘贴于构件受拉区边缘混凝土表面,且纤维方向应与柱的纵轴心方向一致。
受拉构件正截面加固
环形或其他封闭式钢筋混凝土受拉构件受拉承载能力不足时,可采用外粘碳纤维布法进行加固,设计时应按原构件纵向受拉钢筋的配置方式,将纤维布粘贴于相应位置的混凝土表面上,且纤维方向应与构件受拉方向一致,并处理好围拢部位的搭接和锚固问题。
提高柱延性的加固
钢筋混凝土柱因延性不足而进行抗震加固时,可采用环向粘贴碳纤维布形成的环向围束作为附加箍筋,从而达到提高抗震性能得目的。碳纤维布环向围束作为柱的附加箍筋来防止柱的塑铰区搭接破坏或提高柱的延性,在震后的修复加固工程中应用较多。
裂缝修补加固
当混凝土构件出现裂缝且需要对裂缝进行修复时,可先对裂缝进行灌注结构胶或其他材料进行裂缝修复后,再进行碳纤维布粘贴。用这种方法能够有效进行裂缝的封闭处理,抑制裂缝扩展且同时达到结构补强的目的。
粘贴碳纤维布加固法注意事项
1、《混凝土结构加固设计规范》G367-2013*10.1.2条规定被加固的混凝土结构构件,其现场实测混凝土强度等级不低于C15,且混凝土表面的正拉粘接强度不得低于1.5MPa。在实际工程中,经常会遇到原结构的混凝土强度低于现行设计规范规定的强度等级的情况。如果原结构混凝土强度过低,它与纤维复合材的粘接强度也必然会很低,容易发生脆性的剥离破坏。因此需同时满足基材混凝土强度等级不低于C15以及基材混凝土表面的正拉粘接强度不得低于1.5MPa两个指标的要求。
2、粘贴碳纤维布加固混凝土构件时,应将纤维受力方式设计成仅承受拉应力作用。
3、本方法不适用于素混凝土构件,包括配筋率不符合现行设计规范小配筋率构造要求的构件的加固。
4、当受弯构件粘贴的多层纤维布允许截断时,相邻两处纤维布宜按内短外长的原则分层截断,外层纤维织物的截断点宜越过内层截断点200mm以上,并应在截断点加U型箍。
5、当加固的受弯构件为板、壳、墙和筒体时,纤维复合材应选择多条密布的方式进行粘贴,每一条带的宽度不应大于200mm,不得使用未经裁剪成条的整幅织物满贴。
6、当采用纤维复合材环向围束对钢筋混凝土柱进行正截面加固或提高延性的抗震加固时,环向围束的纤维织物层数,对圆截面不应少于2层,对正方形和矩形截面柱不应少于3层,环向围束上下层之间的搭接宽度不应小于50mm,纤维织物环向截断点的延伸长度不应小于200mm,且各条带搭接位置应相互错开。
砌体结构本身的平面布置较为简单,很多建筑已不能适应现代化社会的需求。另外,砌体结构抗拉、抗剪能力偏低,易发生脆性破坏,建筑物承受水平荷载的能力较差,抗震性能弱,长期使用后结构的可靠性更明显降低。一旦发生较强地震,砖砌体结构的震害往往比较严重,这时,抗震加固就显得十分重要。施邦实业小编认为传统的加固方法施工周期长、占用建筑空间、耗费钢材、施工难度大,碳纤维布是近年来提出的加固砌体结构的新型技术,可以避免传统加固补强方法的缺点。
采用碳纤维布如何粘贴,才能对砌体结构起到相应的抗震加固效果呢?
1.粘贴碳纤维布对砖墙进行抗震加固时,应采用连续粘贴形式,以增强墙体的整体性能。
2.为了避免出现薄弱部位,碳纤维布条带在全墙面上宜等间距均匀布置,条带宽度不宜小于100mm,条带的大净间距不宜大于三皮砖块的高度,也不宜大于200mm。
锚固的可靠性,是决定加固是否成功的关键,采用碳纤维布抗震加固砌体结构如何进行锚固呢?
1.沿碳纤维布条带方向应有可靠的锚固措施。
沿碳纤维布条带方向设置拉结构造
2.碳纤维布条带端部的锚固构造措施,可根据墙体端部情况,采用对穿螺栓垫板压牢。当碳纤维布条带需绕过阳角时,阳角转角处曲率半径不应小于20mm。当有可靠的工程经验或试料时,也可采用其他机械锚固方式。
碳纤维布条带端部的锚固构造
3.当采用搭接的方式接长碳纤维布条带时,搭接长度不应小于200mm,且应在搭接长度中部设置一道锚栓锚固。
4.砖墙采用碳纤维复合材加固时,其墙、柱表面应先做水泥砂浆抹平层,层厚不应小于15mm且应平整;水泥砂浆强度等级应不低于M10;粘贴碳纤维复合材应待抹平层硬化、干燥后方可进行。
采用碳纤维布抗震加固砌体结构,对结构胶有什么要求?
碳纤维复合材虽然是工程结构加固的好材料,但在工程上使用时,除了应对碳纤维布和胶粘剂的品种、型号、规格、性能和质量作出严格规定外,尚须对碳纤维布与胶粘剂的“配伍”问题进行安全性与适配性的检验与合格评定。否则容易因材料“配伍”失误,而导致结构加固工程失败。上海施邦实业选择与碳纤维布相容的粘合剂,研发出了匹配碳纤维布的碳纤维胶水系统,使其能更好地发挥碳纤维布高强度的特性,给工程加固又一重**。