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常勝將軍-碳纖維
更新時間:2023-06-06 16:31:04
世界城市的建設(shè)發(fā)展已經(jīng)有五千余年。據(jù)聯(lián)合國人居中心預(yù)測,到2050年,世界城市化水平將達(dá)到61%,21世紀(jì)成為城市化世紀(jì)。伴隨著城市化的快...
世界城市的建設(shè)發(fā)展已經(jīng)有五千余年。據(jù)聯(lián)合國人居中心預(yù)測,到2050年,世界城市化水平將達(dá)到61%,21世紀(jì)成為城市化世紀(jì)。伴隨著城市化的快速發(fā)展,建筑的使用功能及壽命相關(guān)問題也凸顯了出來。國外歐美等發(fā)達(dá)國家中,用于加固改造的費(fèi)用已經(jīng)占據(jù)了建筑業(yè)的總投資額的一半;而我國如今的城市建筑結(jié)構(gòu)愈發(fā)趨向于老齡化,近三分之一的住宅安全儲備不足。
 
 
 
因此,加固行業(yè)成為一個新方向,引起了業(yè)內(nèi)人士廣泛關(guān)注,加固行業(yè)得以迅速發(fā)展,新型的加固材料和工法不斷涌現(xiàn)。
 
 
 
所謂粘貼碳纖維復(fù)合材加固法,是一種用粘接劑將纖維復(fù)合材料粘貼在原有混凝土表面,使纖維復(fù)合材與混凝土形成一個整體共同受力,有效提高結(jié)構(gòu)承載力的加固方法。
 
 
 
作為一種高效率、低成本的******結(jié)構(gòu)修復(fù)方法,自從20世紀(jì)80年代以來,***已經(jīng)在土木工程中得到了很大的重視并進(jìn)行了廣泛的研究與應(yīng)用。
 
 
 
 
碳纖維復(fù)合材料加固優(yōu)勢明顯
 
 
粘貼碳纖維復(fù)合材加固法與傳統(tǒng)加固方法相比,具有很多明顯優(yōu)勢,比如:
 
 
 
1)具有良好的力學(xué)性能
 
碳纖維材料自重輕,重量僅為鋼材的四分之一;力學(xué)性能優(yōu)越,強(qiáng)度高,碳纖維的抗拉強(qiáng)度為普通鋼材的10倍,彈性模量相當(dāng)于普通鋼材的1.1至2.4倍;還具有優(yōu)越的耐腐蝕性能;對原有結(jié)構(gòu)損傷小,不破壞原有結(jié)構(gòu)的整體性。
 
 
 
“碳纖維板******式破壞”實(shí)驗(yàn)
 
(于2019年9月22日卡本自有實(shí)驗(yàn)室完成)
 
 
 
方法原理:對薄長板直條試樣,通過夾持端夾持,以摩擦力加載,在試樣工作階段形成均勻拉力場,測試材料拉伸性能。
 
 
 
 
檢測依據(jù):
 
GB/T 3354-2014《定向纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料拉伸性能試驗(yàn)方法》
 
 
2)現(xiàn)場施工方便
 
碳纖維加固施工方法便捷,成本低效率高;現(xiàn)場施工無需大型機(jī)械設(shè)備,修復(fù)時間短,狹小空間亦可施工,還具備易裁剪、外觀平整優(yōu)美等效果。
 
 
 
3)具有可成形性
 
碳纖維材料具有可成形性,對于復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)、異形結(jié)構(gòu),有著極大優(yōu)勢。
 
 
 
4)對結(jié)構(gòu)自身的尺寸影響極小
 
纖維復(fù)合材中的碳纖維的厚度相對于增大截面加固法來說,幾乎可以忽略。利用碳纖維進(jìn)行加固后的結(jié)構(gòu)外形基本不受到影響,建筑空間基本不會改變。因此,碳纖維加固對建筑空間要求高的室內(nèi)等環(huán)境下進(jìn)行加固是極為適用的。
 
 
碳纖維在工程中得到全面推廣
 
 
在早期,碳纖維加固技術(shù)加固費(fèi)用昂貴,技術(shù)發(fā)展受到限制,隨著我國科技實(shí)力的不斷發(fā)展,碳纖維布復(fù)合材料的造價不斷降低,使得碳纖維加固技術(shù)日益成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷增大,讓碳纖維材料在工程應(yīng)用領(lǐng)域中得到了全面的推廣。
 
 
 
||根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究成果,碳纖維布加固梁的破壞形式有以下幾種:
 
 
 
1、界限破壞
 
當(dāng)碳纖維和鋼筋的配置率適當(dāng),在受壓混凝土達(dá)到極限應(yīng)變的時候,受拉區(qū)纖維剛好達(dá)到極限強(qiáng)度,此時材料的強(qiáng)度得到充分發(fā)揮,截面的延性也達(dá)******值;
 
2、適筋破壞
 
鋼筋受拉屈服,受壓區(qū)混凝土被壓壞,碳纖維未達(dá)到極限應(yīng)變;
 
3、少筋破壞
 
受拉鋼筋先達(dá)到屈服,然后碳纖維片材超過極限拉應(yīng)變,并達(dá)到極限狀態(tài)而被拉壞,而此時受壓區(qū)混凝土尚未破壞;
 
4、超筋破壞
 
加固量過大,受拉鋼筋屈服前,受壓區(qū)混凝土被壓壞;
 
5、粘接破壞
 
在達(dá)到正截面極限承載力前,碳纖維片材與混凝土產(chǎn)生剝離破壞。
 
 
 
 
與此同時,碳纖維布加固在工程中已經(jīng)有了很多的應(yīng)用,卡本碳纖維布在上海證券交易所加固工程以及清華附屬中學(xué)等加固改造工程中得到了大范圍使用。在這些工程中它們所有的一個共同病害***是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,為了防止裂縫處鋼筋與空氣接觸產(chǎn)生氧化,從而導(dǎo)致銹蝕,應(yīng)對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)過后,在采用碳纖維布進(jìn)行加固,大致過程如下:
 
 
 
1、首先按照圖紙要求進(jìn)行定位放線;
2、采用硬毛刷對混凝土表面進(jìn)行清理并將轉(zhuǎn)角處打磨成圓弧狀;
3、按設(shè)計要求裁剪碳纖維布;
4、涂抹底膠,粘貼碳纖維布,并沿著單向多次刮壓,涂刷面膠,并對碳纖維布進(jìn)行防護(hù);
5、待膠固化后,對粘貼碳纖維布進(jìn)行驗(yàn)收。
 
 
 
 
纖維復(fù)合材在加固方面的優(yōu)勢是毋庸置疑的,經(jīng)歷了多年的發(fā)展如今相關(guān)的施工技術(shù)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等也愈發(fā)的健全,相信在未來的加固行業(yè)中,纖維復(fù)合材加固能夠有更廣闊的平臺以及更大的發(fā)展空間。
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