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碳纖維布

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碳纖維布

碳纖維布范文第1篇

Abstract: Carbon fiber reinforcement technology not only can improve the shear and bending capability of the structure, and also its construction is simple and convenient. This paper, combined with engineering examples, describes construction process of reinforcing concrete beams by carbon fiber reinforcement technology and quality control technology.

關(guān)鍵詞: 碳纖維布;加固;施工技術(shù)

Key words: carbon fiber;reinforcement;construction technology

中圖分類號:TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)25-0099-02

1 工程概述

某市醫(yī)院外科住院大樓工程為十一層鋼筋砼框架結(jié)構(gòu),砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度地下室至六層為C40,六層以上為C30。一至三層砼施工完畢后,由于種種原因,砼標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的試塊28天強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,經(jīng)檢測單位回彈、取芯檢測仍未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)人員根據(jù)回彈結(jié)果對結(jié)構(gòu)局部框架梁、柱驗(yàn)算表明,結(jié)構(gòu)不能滿足設(shè)計(jì)要求,必須加固處理。

2 加固方案的選擇和加固計(jì)算

2.1 加固方案的選擇 項(xiàng)目經(jīng)理部組織設(shè)計(jì)等多家相關(guān)單位對多種加固方案進(jìn)行分析比較,鑒于碳纖維布加固具有強(qiáng)度高(強(qiáng)度約為普通鋼材的10倍),耐腐蝕性及耐久性好,自重輕(約300g/m2),易于裁剪,適用范圍廣,施工簡便(不需大型施工機(jī)械及周轉(zhuǎn)材料),施工工期短等優(yōu)點(diǎn),最終確定采用碳纖維布加固。

2.2 加固計(jì)算 ①碳纖維布加固砼梁抗彎驗(yàn)算如表1。②碳纖維布加固砼梁上端支座抗剪驗(yàn)算如表2。

3 碳纖維布加固材料技術(shù)指標(biāo)

所有材料的選用均參照《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2006的技術(shù)要求。

3.1 碳纖維布 選用上海怡昌碳纖維材料有限公司生產(chǎn)的同固牌碳纖維布及碳纖維布粘貼專用膠。碳纖維布規(guī)格:200g/m2,幅寬10~60cm,厚度0.167mm,碳纖維布的主要技術(shù)指標(biāo)如下:彈性模量≥2.4×105MPa;抗拉強(qiáng)度≥3400MPa;延伸率≥1.77%。

3.2 粘貼用膠(底膠、修補(bǔ)膠、面膠)技術(shù)指標(biāo)粘貼用膠主要技術(shù)指標(biāo)如下:①底膠:拉伸剪切強(qiáng)度≥14MPa;正拉粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5MPa。②修補(bǔ)膠:抗拉強(qiáng)度≥30MPa;抗彎強(qiáng)度≥40MPa;正拉粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5MPa。③面膠:抗拉強(qiáng)度≥40MPa;拉伸剪切強(qiáng)度≥14MPa;受控彈性模量≥2500MPa;彎曲強(qiáng)度≥40MPa;正拉粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5MPa;延伸率≥1.5%。

4 施工工藝

4.1 施工工藝流程如圖1

4.2 碳纖維布粘貼的構(gòu)造要求 ①采用粘貼碳纖維織物加固工藝的砼承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件其砼強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15。②砼構(gòu)件粘貼部位的含水率不應(yīng)大于4%,環(huán)境溫度不應(yīng)小于5℃,否則應(yīng)采取一定的處理措施。③砼粘貼表面需進(jìn)行打磨處理,應(yīng)達(dá)到平整度5mm/m,構(gòu)件轉(zhuǎn)角粘貼處要打磨成圓弧狀,圓弧半徑應(yīng)不小于20mm。④碳纖維布粘貼采用連續(xù)法施工工藝,允許搭接,搭接長度不小于10cm,碳纖維布在加固區(qū)段外的錨固長度規(guī)定如下:對受拉區(qū),不應(yīng)小于200d,且不應(yīng)少于600mm;對受壓區(qū),不應(yīng)小于180d,且不應(yīng)少于480mm。(d為高強(qiáng)度復(fù)合纖維增強(qiáng)布的厚度)。

4.3 施工準(zhǔn)備 ①量測記錄梁的實(shí)際尺寸,砼表面的凹凸或破損狀況、表面龜裂狀況,現(xiàn)構(gòu)件上的附屬物情況,周圍有無水、粉塵、外來物之污染。同時(shí)對影響梁加固的障礙物進(jìn)行清除,確保梁底有30cm以上作業(yè)空間。②粘貼定位。根據(jù)圖紙內(nèi)容在需加固的砼梁、柱表面定位,保證粘貼的準(zhǔn)確性。

4.4 砼表面機(jī)械打磨 ①根據(jù)定位打磨梁底、梁面、柱周圍待粘貼砼表面,用角向手提砂輪機(jī)安裝金剛石磨片打磨,使碳纖維布能平滑地貼附于梁、柱表面,以避免碳纖維布折角處造成應(yīng)力集中。②待底面打磨平整后,將待粘貼面清理干凈。

4.5 基面處理 用麻布將待貼布砼表面揩凈,并充分干燥。

4.6 涂刷底膠 ①按膠水配比甲:乙=3:1(重量比),配制攪拌均勻。②用涂料輥筒將纖維膠均勻涂刷在砼表面。

4.7 批補(bǔ)修補(bǔ) ①手摸不粘手時(shí),即可涂刷修補(bǔ)(約2小時(shí))。②按修補(bǔ)膠配比甲:乙=3:1(重量比),最取各組分配制粘貼用膠,攪拌均勻。③對于特別不平處在加固前用批刀將修補(bǔ)材料滿批在砼表面,手摸無高低不平為止,填補(bǔ)時(shí)需將小槽處碎砼及浮屑清除掉并用麻布擦拭干凈。

4.8 涂刷面膠 ①手摸不粘手即可涂刷面膠(約2小時(shí))。②按面膠配比甲:乙=3:1(重量比),量取配制,并攪拌均勻。③用涂料輥筒將面膠均勻涂刷在處理好的砼表面上,抹成厚為1mm左右的纖維粘結(jié)劑,且應(yīng)為中間厚邊緣薄。

4.9 按設(shè)計(jì)圖紙要求裁剪碳纖維布 ①砼表面處理完后,先根據(jù)位置放樣剪切碳纖維布。②剪切時(shí)沿碳纖維布軸向裁剪,并卷好。

4.10 粘貼碳纖維布 ①將裁剪成料的碳纖維布粘貼在面膠上,并應(yīng)拉緊、壓實(shí)、趕平,不能留有氣泡和皺褶,邊放布邊用專用輥筒沿碳纖維布方向壓布輥實(shí)、來回滾壓,擠出氣泡使樹脂充分漫漬碳纖維布,直到面膠浸透布并滲到布外層為止,等待固化。②施工過程中必須使得每束纖維布不打折,均處于拉緊狀態(tài)。每層粘貼質(zhì)量自檢合格后,方可再貼下一層碳纖維布,同時(shí)重復(fù)以上步驟。③粘貼完后,再在表面用毛輥筒涂刷一層碳纖維粘結(jié)劑,自然固化。最后檢查粘貼是否密實(shí)。

4.11 表面處理 確保粘貼密實(shí)后,在外表層均勻?yàn)⑸弦粚蛹?xì)砂,以利今后粉刷。如無粉刷則此工序可省略。

5 質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

①纖維產(chǎn)品應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙要求選用,技術(shù)指標(biāo)必須符合有關(guān)規(guī)定,所用纖維產(chǎn)品應(yīng)有產(chǎn)品質(zhì)保書及復(fù)檢報(bào)告。②粘結(jié)膠料應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選用,符合基本性能要求,所用膠料產(chǎn)品應(yīng)有質(zhì)保書及復(fù)檢報(bào)告。③施工質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)(表3)。

6 結(jié)論

通過對某市醫(yī)院外科住院大樓工程的炭纖維布的施工實(shí)踐,碳纖維布加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)具有裁剪簡便,施工方便,工期短,質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)。工程自2012年11月12日加固完畢后至今,使用良好。

參考文獻(xiàn):

[1]CECS25:90,混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ116-98,建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程[S].

[3]CECS146:2003,碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

碳纖維布范文第2篇

【關(guān)鍵詞】橋涵蓋板;病害;碳纖維布加固原理;施工工藝;工程性能評價(jià)

1 橋涵蓋板病害產(chǎn)生原因

近年來載重汽車噸位的不斷增大,許多橋涵的蓋板出現(xiàn)了混凝土開裂、風(fēng)化露筋、鋼筋銹蝕等嚴(yán)重病害,橋涵蓋板的承載力下降。該病害嚴(yán)重地影響到公路行車安全,急需對發(fā)生病害的橋涵蓋板進(jìn)行加固處理。

2 碳纖維布性能指標(biāo)和加固原理

碳纖維聚合物CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer) 加固混凝土結(jié)構(gòu),是近十年來在發(fā)達(dá)國家中新興的成熟的加固技術(shù),也是國內(nèi)工程界日漸關(guān)注和發(fā)展中的加固應(yīng)用技術(shù)。

2.1 碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3 500 MPa以上,是鋼的7-9倍,抗拉彈性模量為23 000 MPa-43 000 MPa,亦高于鋼。因此,CFRP的比強(qiáng)度即材料的強(qiáng)度與其密度之比可達(dá)2000 MPa/(g*m3)以上,而A3鋼的比強(qiáng)度僅為59 MPa/(g*m3) 左右,其比模量也比鋼高。碳纖維和石墨纖維一般統(tǒng)稱為碳纖維,含碳量都在95%以上,目前具有工業(yè)意義的原絲僅有聚丙烯睛纖維(PAN)和中間相瀝青,各國生產(chǎn)碳纖維主要是以聚丙烯睛纖維為原料,經(jīng)過高溫碳化等特殊工藝加工成極細(xì)的纖維絲(直徑5 pm--10 pm)。我國CECS 146-2003碳纖維QD片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程規(guī)定的碳纖維布的主要力學(xué)性能指標(biāo)要求如表1所示。

2.2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固修補(bǔ)橋涵蓋板技術(shù),是利用專門配制的粘結(jié)劑將碳纖維片粘貼在橋涵混凝土蓋板構(gòu)件需補(bǔ)強(qiáng)加固部位表面,使混凝土與碳纖維片形成一體,共同工作的加固修補(bǔ)方式。碳纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能,其抗拉強(qiáng)度一般為建筑用鋼材的十幾倍;但是碳纖維材料織成碳纖維布后,其中的各碳纖維絲很難完全共同工作,在承受較低的荷載時(shí),一部分應(yīng)力水平較高的碳纖維絲首先達(dá)到其抗拉強(qiáng)度并退出工作狀態(tài),以此類推,各碳纖維絲逐漸斷裂,直至整體破壞。而使用粘結(jié)劑后,各碳纖維絲能很好地共同工作,大大提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度,故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作,因此粘結(jié)劑對碳纖維布的加固起著關(guān)鍵的作用,它既要確保各碳纖維絲共同工作,同時(shí)又要確保碳纖維布與結(jié)構(gòu)共同工作,從而達(dá)到加固的目的。鋼筋混凝土蓋板的抗彎加固,是通過將碳纖維布粘貼于構(gòu)件受拉區(qū),代替或補(bǔ)充鋼筋的受拉性能,從而提高構(gòu)件的抗彎承載力。粘貼碳纖維后,在構(gòu)件受拉區(qū)混凝土開裂前,碳纖維的應(yīng)變很小;在混凝土開裂后,碳纖維布逐漸參與共同工作,應(yīng)變增長加快;而在鋼筋屈服后,碳纖維布充分發(fā)揮作用,應(yīng)變增長迅速加快,其高強(qiáng)高效的性能得以充分體現(xiàn)。鋼筋混凝土蓋板的抗剪加固,是將碳纖維粘貼于構(gòu)件的受剪區(qū), 這里碳纖維的作用類似于箍筋。在構(gòu)件屈服前,碳纖維的應(yīng)變發(fā)展緩慢,所達(dá)到的最大應(yīng)變值也較小;在構(gòu)件屈服后,箍筋的作用逐漸被碳纖維代替,碳纖維的應(yīng)變發(fā)展加快,應(yīng)變值要高于箍筋的應(yīng)變值,而箍筋所起的約束作用減小,其應(yīng)變發(fā)展緩慢。

3 施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)

橋涵蓋板加固工程的施工日期要安排在雨季前或雨季后,以減少雨水對工程的影響。其施工工序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備;卸荷;混凝土表面處理;配置、涂刷底膠;找平面層并配置找平膠;粘貼碳纖維片材;保護(hù)。

3.1 施工準(zhǔn)備:認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)圖紙,根據(jù)實(shí)際情況擬定施工計(jì)劃,備齊施工所需的各種材料及機(jī)具。

3.2 加固前應(yīng)對所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。

3.3 混凝土表面處理:清除橋涵蓋板底面剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結(jié)構(gòu)層,對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),將混凝土面層打磨平整,尤其把表面的凸起部位磨平,轉(zhuǎn)角粘貼處進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(R≥20mm)。用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈,并保持干燥。

3.4 配置、涂刷底膠:按主劑:固化劑=2:1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中,用彈簧秤計(jì)量,電動(dòng)攪拌器均勻攪拌,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面,待膠固化后再進(jìn)行下一工序施工。一般固化時(shí)間為2~3d。

3.5 配置找平膠(FE膠)并找平面層混凝土蓋板表面凹陷部位用FE膠填平,模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用FE膠填補(bǔ),轉(zhuǎn)角處用FE膠修補(bǔ)成光滑的圓弧,半徑不小于10mm。

3.6 粘貼碳纖維片材:按尺寸裁剪碳纖維布,調(diào)配、攪拌粘貼碳纖維材料的加固專用膠(FR膠),攪拌至色澤均勻,然后用滾筒刷均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、混凝土拐角等部位多涂刷一些,在確定所粘貼部位無誤后剝?nèi)ルx型紙,將碳纖維布拉緊展平并鋪在涂有FR膠基面上,用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使FR膠充分浸透碳纖維。碳纖維沿纖維方向的搭接長度不小于100mm,碳纖維端部固定用橫向碳纖維固定。多層粘貼重復(fù)上述步驟,待碳纖維布表面指觸干燥進(jìn)行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維的表面均勻涂抹FR膠。其厚度為1~2 mm。

3.7 保護(hù):加固后的碳纖維布表面應(yīng)采取抹灰或噴防火涂料進(jìn)行保護(hù)。

4 碳纖維加固工程性能評價(jià)

4.1碳纖維材料性能評價(jià)

碳纖維的彈性模量與鋼材較為接近,極適合于鋼筋砼結(jié)構(gòu)的加固修復(fù),同時(shí),碳纖維的抗拉強(qiáng)度為普通鋼材的10倍,在達(dá)到相同加固效果的情況下,碳纖維的用量比鋼材少得多。

碳纖維重量僅為200-300g/m2,約為3mm厚鋼板的1/100,幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重,不會引起結(jié)構(gòu)的連鎖補(bǔ)強(qiáng)。

根據(jù)有關(guān)資料,在弱酸環(huán)境中,經(jīng)過一萬次的凍融循環(huán),干濕交替,一定光照時(shí)間,70℃熱水中浸泡30天等作用下,碳纖維的耐久性能、抗腐蝕性能、耐老化性能均無降低,疲勞強(qiáng)度仍保留80%。

4.2 碳纖維工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能評價(jià)

與傳統(tǒng)的加固技術(shù)相比,碳纖維加固砼技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)性能,雖然表面上看,碳纖維材料價(jià)格相對要高一些,但實(shí)際用于加固工程時(shí),其綜合造價(jià)卻較低。碳纖維加固工程不需要大型施工機(jī)具和輔助機(jī)械,節(jié)省了臺班費(fèi)用;碳纖維屬于輕質(zhì)柔性材料,易于施工,降低了人工費(fèi)用;碳纖維具有良好的耐腐蝕性能,不需要定期維護(hù),節(jié)省了維護(hù)費(fèi)用;當(dāng)碳纖維批量使用時(shí),其材料價(jià)格也不斷下降。

5 結(jié)論

碳纖維材料在結(jié)構(gòu)加固工程中的應(yīng)用越來越廣泛,在已有的加固方法中,碳纖維材料以其優(yōu)異的力學(xué)性能,簡便的施工工藝與良好的效果得到普遍認(rèn)同。

碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)作為一種技術(shù)含量高的建筑物補(bǔ)強(qiáng)加固方法,具有很高研究,推廣價(jià)值和社會經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn):

碳纖維布范文第3篇

關(guān)鍵詞:碳纖維布;加固;混凝土結(jié)構(gòu);應(yīng)用

Abstract: The carbon fiber cloth reinforcement characteristics, construction techniques and construction methods, reinforcement effect, the conclusion.

Keywords: carbon fiber cloth; reinforcement; concrete structures; application

中圖分類號: TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)

1、引言

碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的逐步增長,已竣工的工程和在建工程,特別是公建工程隨房屋功能的需要的不同而改變,難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求,結(jié)構(gòu)需進(jìn)行維修、要加固,目前常用是加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼法、粘鋼加固法和碳纖維加固法。前3種的加固方法施工周期長、占地大、功效小。碳纖維布加固是目前設(shè)計(jì)單位加固設(shè)計(jì)中最常用的一項(xiàng),它具有強(qiáng)度高、施工速度快、功效高的特點(diǎn)。碳纖維布的抗拉強(qiáng)度最高能達(dá)到3400Mpa以上,受力彈性模量在240000MPa以上,延伸率能達(dá)到2%,單位面積質(zhì)量≦300g/㎡。

2、碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)

碳纖維布加固法是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料;用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性,達(dá)到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和改善結(jié)構(gòu)受力的目的。與加大截面法、外包鋼法、粘鋼加固法相比碳纖維布加固具有明顯的優(yōu)勢,具有節(jié)省空間,施工簡便,不需要現(xiàn)場固定設(shè)施,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為新型的補(bǔ)強(qiáng)材料,而備受青睞和關(guān)注。

(1)抗拉強(qiáng)度高,是同等截面鋼材的7-10倍,能達(dá)到提高結(jié)構(gòu)的承載力,改善結(jié)構(gòu)的受力性,達(dá)到加固目的。

(2)自身重量輕薄,密度只有普通鋼材的1/4,經(jīng)加固后的原構(gòu)件基本不會增大自身重量和尺寸。

(3)耐腐濁、耐久性好,可阻抗化學(xué)腐濁和惡劣環(huán)境、氣候變化。經(jīng)研究實(shí)踐表明在外面的碳纖維布的壽命在30年左右。而表面涂抹水泥砂漿保護(hù)層或其他保護(hù)材料的碳纖維布壽命在50年左右。

(4)施工方便簡便、施工速度快、基本不占用場地、省時(shí)省力施工質(zhì)量易保證。

(5)適用范圍廣,混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均可以加固。特別是對其他加固方法無法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固的結(jié)構(gòu)碳纖維加固法都可以進(jìn)行加固施工。像隧道、煙囪、受鹽腐的混凝土、橋梁等??纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載力、抗震性能和耐久性能。

3、工程實(shí)例

3.1概述

海安大世界廣場6#樓位于海安老汽車站,是海安縣文峰大世界投資新建。一至七層為購物中心,建筑面積43760 m2,集購物、休閑、娛樂為一體。在工程施工至4層結(jié)構(gòu)時(shí)由于業(yè)主招商引入南京幸福藍(lán)海影業(yè)有限公司在A區(qū)6、7層增設(shè)電影院。由于影院功能需求影廳高度要達(dá)到9米以上,因此影廳內(nèi)7層樓面取消,經(jīng)設(shè)計(jì)院對A區(qū)重新設(shè)計(jì)驗(yàn)算對4層以下及地下室柱、進(jìn)行加固處理。

3.2加固方案

設(shè)計(jì)院提出2套加固方案

1、外包鋼加固法:梁部位加固在梁底粘貼6MM厚鋼板,柱加固在柱四角包8mm×L80 mm角鋼4mm×50厚綴板@250焊接灌漿。優(yōu)點(diǎn):加固材料可控性好,定期保養(yǎng)、油漆是鋼板長期不銹。缺點(diǎn)施工難度大,周期長,增加構(gòu)件自重,鋼板與混凝土結(jié)構(gòu)不易粘結(jié)。

2、碳纖維布加固法:選用碳纖維布的抗拉強(qiáng)度達(dá)到3400Mpa以上,受力彈性模量在240000MPa以上,延伸率能達(dá)到2%,單位面積質(zhì)量≦300g/㎡。優(yōu)點(diǎn):施工容易,重量輕、體積小,速度快,碳纖維布與混凝土結(jié)構(gòu)易結(jié)合,壽命能達(dá)到30~50年。

考慮到時(shí)間就是效益,我們選用了碳纖維布加固法進(jìn)行加固處理,使工程能提前完工,商場提前開業(yè)為業(yè)主提前創(chuàng)造效益。

3.3施工工藝流程

施工準(zhǔn)備混凝土表面處理找平材料配置構(gòu)件表面殘缺修補(bǔ)底膠配置涂刷底膠浸漬樹脂膠配置粘貼碳纖維布表面養(yǎng)護(hù)。

3.4施工工藝要點(diǎn)

3.4.1、表面處理

1)、混凝土表面如出現(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予剔除,對于較大面積的劣質(zhì)層,在剔除后應(yīng)用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。

2)、裂縫部位,如有必要應(yīng)先進(jìn)行封閉處理。

3)、用混凝土角磨機(jī)、砂輪(砂紙)等工具,去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整,尤其是表面的凸出部位要磨平,轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀(R³ 10mm)。

4)、用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈并保持干燥。使用高強(qiáng)度聚合物砂漿修補(bǔ)表面凹陷底部分。

3.4.2、構(gòu)件表面殘缺系修補(bǔ)

1)、混凝土表面凹陷部位應(yīng)用刮刀嵌刮整平膠料修補(bǔ)填平,模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用整平膠料填補(bǔ),盡量減少高差。

2)、轉(zhuǎn)角的處理,應(yīng)用整平膠料將其修補(bǔ)為光滑的圓弧,半徑不小于10mm。

3)、整平膠料須固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場氣溫而定,以手指觸感干燥為宜,一般不小于2小時(shí)),方可再進(jìn)行下一道工序。

3.4.3、涂底膠

1)、按一定比例將主劑與固化劑先后置于容器中,用攪拌器攪拌均勻,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際氣溫決定用量,并嚴(yán)格控制使用時(shí)間,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。

2)、用滾桶刷或毛刷將膠均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面,厚度不超過0.4mm,并不得漏刷或有流淌、氣泡,等膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場氣溫而定,以手指觸感干燥為宜,一般不小于2小時(shí)),再進(jìn)行下一道工序。

3.4.4、碳纖維布粘貼

1)、粘貼碳纖維布的氣溫應(yīng)在10℃以上,按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布,除非特殊要求,碳纖維布長度應(yīng)在3m以內(nèi)。

2)、按生產(chǎn)廠家提供的施工工藝規(guī)定配置浸漬膠,比重稱量正確裝入容器充分?jǐn)嚢杈鶆?,一次調(diào)和量應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完。用滾筒刷均勻涂抹于所粘貼部位,在搭接、拐角部位適當(dāng)多涂抹一些。

3)、用特制光滑滾子在碳纖維布表面沿同一方向反復(fù)滾壓至膠料滲出碳纖維布外表面,以去除氣泡,使碳纖維布充分浸潤膠料。當(dāng)需要搭接粘貼時(shí),搭接長度應(yīng)大于10cm。多層粘貼應(yīng)重復(fù)以上步驟,待纖維表面指觸感干燥為宜,方可進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼。

4)、在最外一層碳纖維布的外表面均勻涂抹一層粘貼膠料。

3.4.5、養(yǎng)護(hù)

粘貼碳纖維布后,自然養(yǎng)護(hù)1-2小時(shí)達(dá)到初期固化,應(yīng)保證固化期不受外界干擾和碰撞。碳纖維布粘貼后達(dá)到設(shè)計(jì)值自然養(yǎng)護(hù)應(yīng)在14天左右。

4、加固效果

碳纖維布粘貼完成達(dá)到齡期后,請專業(yè)檢測部門對其與混凝土結(jié)合強(qiáng)度做了破壞性拉拔試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果拉拔強(qiáng)度超過設(shè)計(jì)要求,碳纖維布牢固的與混凝土粘結(jié)在一起,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

5、結(jié)論

碳纖維布具有輕、薄、高強(qiáng)度、抗腐濁、耐老化等優(yōu)點(diǎn)。很好的與混凝土結(jié)構(gòu)形成一個(gè)共同體,使混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度達(dá)到一定的目的。

碳纖維布加固法與粘鋼加固法比較費(fèi)用差不多,但碳纖維布加固施工方法簡單、速度快捷、功效高、施工場地占用少、工期短,在工期上具有明顯的優(yōu)勢。

碳纖維布加固法效果好,強(qiáng)度高、適用范圍廣、施工質(zhì)量容易保證、耐腐濁及耐久性好不受環(huán)境條件的影響,采用碳纖維布加固后基本不增加結(jié)構(gòu)自身的尺寸和重量,能適應(yīng)各種其它加固無法施工的結(jié)構(gòu),碳纖維加固法會在越來越多的領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

【1】仇月冬,張鐵鵬.粘貼碳纖維布加固混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù)【J】.郵電設(shè)計(jì)技術(shù),2002年(7):47-49.

碳纖維布范文第4篇

關(guān)鍵詞:碳纖維布加固施工技術(shù)

碳纖維布具有高抗拉強(qiáng)度、高彈性模量、質(zhì)量輕、厚度薄、耐腐蝕性能好、使用方便等重點(diǎn),所以碳纖維布加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是新興的一種加固技術(shù)。該技術(shù)是利用樹脂類材料將碳纖維布粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面,使碳纖維布與混凝土形成一個(gè)復(fù)合性整體,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎、抗剪承載能力,達(dá)到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的目的。碳纖維布加固技術(shù)具有施工便捷、用途廣泛、不改變結(jié)構(gòu)形狀及重量等特點(diǎn),有很大的研究推廣價(jià)值。

1工程概況

某高速公路第八設(shè)計(jì)段有120多萬土石方要從設(shè)計(jì)的3號取土場取料進(jìn)行路基填筑,該填筑路段走向與附近蜿蜒的頭道花園河基本一致,與3號取土場隔河相望,僅一縣道以4-20m鋼筋混凝土T梁跨河通過。頭道花園河河床主要是巨粒卵石和大孤石,雨季和冰融季節(jié)水流量大而急,每秒達(dá)300m3以上,修建便橋難度特別大。但該舊橋是于80年代修建,上、下部結(jié)構(gòu)均采用的是C25混凝土;設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽-20、掛-100級,人群荷載3.0KN/m2,設(shè)計(jì)抗震烈度為6度。通過對該橋進(jìn)行現(xiàn)場檢查、檢測,發(fā)現(xiàn)該橋病害較多,主要集中在橋面開裂、破損嚴(yán)重, T梁跨中截面出現(xiàn)豎向受力裂縫,1/4跨處出現(xiàn)彎剪裂縫等。結(jié)構(gòu)承載力基本滿足設(shè)計(jì)要求,但安全儲備不是很足,安全系數(shù)偏低。而附近高速公路施工期間經(jīng)過該橋多為重載車且車流量大。經(jīng)過比選,決定采取加固該舊橋的方案來實(shí)現(xiàn)跨河至3號取土場取料。

2加固方案及施工工藝

具體加固方案為:一是將原橋面整體化層及鋪裝層整體鑿除,然后植筋,按要求一次性加厚施工橋面整體化層,替代了原橋水泥混凝土整體化屋及瀝青混凝土橋面鋪裝;二是用改性環(huán)氧樹脂進(jìn)行裂縫處理及用碳纖維布加固梁體。碳纖維布加固方法,在T梁底粘貼與梁同寬的通長碳纖維布條2層,并在端部5m范圍內(nèi)按20cm間距粘貼100mm寬單層碳纖維布“U”形箍,以便更好的將梁底碳纖維布加以固定及增大端部抗剪強(qiáng)度。在翼緣根部,粘貼一層碳纖維布壓條。

2.1裂縫處理

(1)表面清理

用打磨機(jī)將混凝土表面污物及浮漿清理干凈,直至露出密實(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)。對縫寬小于0.2mm的,用改性環(huán)氧樹脂進(jìn)行表面涂刷密封;對大于0.2mm的裂縫用改性環(huán)氧樹脂灌縫修補(bǔ)。

(2)安裝底座

在梁的兩側(cè)裂縫處各安裝兩個(gè)硅酮橡膠灌漿底座,并用專用底座粘貼膠進(jìn)行固定,兩個(gè)灌漿底座的間距約200mm。

(3)裂縫密封

用封縫膠將整條裂縫及可能漏膠的部位進(jìn)行表面密封,并等待封縫膠的硬化。

(4)灌注改性環(huán)氧樹脂

將裝好低粘度改性環(huán)氧樹脂灌縫膠的專用注射筒安裝至底座上,并加壓灌注,直至灌滿為止。灌注過程應(yīng)連續(xù)施工,注意不可產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象。

(5)拆除底座

待所灌注的改性環(huán)氧樹脂硬化后,將橡膠底座拆除,并將表面用打磨機(jī)打磨平整。

2.2碳纖維布加固工藝

碳纖維布施工工藝流程見圖一。

圖一 工藝流程圖

(1)表面處理

混凝土表面如出現(xiàn)的表面脫落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象部位應(yīng)予以剔除,對較大面積的劣質(zhì)層,在剔除后用水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。將混凝土的表面用混凝土角磨機(jī)處理整平,除去表面松散物、塵埃、油脂等雜物,凸出部位要磨平,轉(zhuǎn)角部位要倒成不小于20mm的圓角。用吹風(fēng)機(jī)或吸塵器將混凝土表面清理干凈并保持干燥。用脫脂棉沾丙酮擦拭混凝土表面,若有漏水現(xiàn)象要作止水、導(dǎo)水等處理,被加固結(jié)構(gòu)表面處理的好壞直接影響加固質(zhì)量。

(2)涂刷底膠

把底層樹脂的主劑和固化劑按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確后放入專用容器內(nèi)。先稱量主劑,然后加入固化促進(jìn)劑,攪拌均勻,1~3分鐘后再加入固化劑,并用攪拌器攪拌均勻;一次調(diào)和量應(yīng)在可使用時(shí)間(約30~40分鐘)內(nèi)用完。用專用滾筒刷將底層樹脂均勻的涂刷于混凝土表面,待樹脂表面指觸干燥(樹脂表面達(dá)到固化硬結(jié))后,表面上的凸起部分(類似結(jié)露的露珠狀)要有砂紙或角磨機(jī)磨平。

(3)修補(bǔ)找平

用配制的環(huán)氧膩?zhàn)訉⒔Y(jié)構(gòu)表面凹陷部位填平,并修復(fù)至表面平整、順滑,無楞角。轉(zhuǎn)角處也應(yīng)修復(fù)為光滑的圓弧。膩?zhàn)油抗魏?,表面存在的凹凸糙紋,應(yīng)用砂紙打磨平整。

(4)粘貼碳纖維布

首先,裁剪碳纖維布。根據(jù)要求裁好所需尺寸,并保證剪裁后的碳纖維方向與粘貼部位方向一致。嚴(yán)禁斜向裁切碳纖維布,防止出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。裁剪后的碳纖維布卷成卷狀,防止褶皺、彎折。然后,配制浸漬膠液。按規(guī)定的比例準(zhǔn)確稱量浸漬膠液的主劑和固化劑,裝入容器用攪拌器均勻攪拌。一次配制膠量要以可使用時(shí)間(約50~60分鐘)內(nèi)施工所需量為限。最后,粘貼碳纖維布。粘貼前應(yīng)對粘貼面再次擦拭,確保無粉塵后,將浸漬膠液均勻地涂抹于所要粘貼的部位。涂刷時(shí),必須做到“穩(wěn)、準(zhǔn)、勻”的要求,即:穩(wěn),涂刷用力適度,盡量不流不墜不掉;準(zhǔn),在粘貼部位準(zhǔn)確進(jìn)行涂刷,滿刷且不出控制線;勻,涂刷范圍內(nèi)薄厚均勻一致。粘貼碳纖維布時(shí),同樣要“穩(wěn)、準(zhǔn)、勻”,使碳纖維布不皺、不折、展延平滑順暢。滾壓碳纖維布時(shí),必須用特制的滾筒從一端向另一端多次進(jìn)行滾壓,擠除氣泡,不宜在一個(gè)部位反復(fù)滾壓揉搓,滾壓中應(yīng)讓浸漬膠液充分滲透碳纖維布,以達(dá)到脫泡、浸潤的效果。需要搭接時(shí),沿纖維方向的搭接長度不小于100mm,并保證搭接部位的膠液浸漬質(zhì)量。隨著結(jié)構(gòu)膠粘劑反應(yīng)使粘度增高固化(碳纖維表面指觸感干燥為宜),再涂第二層時(shí)就可達(dá)到良好效果,多層粘貼重復(fù)以上步聚,在最后一層碳纖維布表面均勻涂抹浸漬膠。

(5)養(yǎng)護(hù)

粘貼碳纖維布后應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),特別是在其固化時(shí)要防雨淋、防風(fēng)砂等,嚴(yán)格不受外界干擾和碰撞,養(yǎng)護(hù)期約一周。

(6)檢驗(yàn)

施工質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):

a、碳纖維布片粘貼位置的中心線允許偏差不大于10mm,采用鋼尺測量全部;

b、碳纖維布片粘貼量不小于設(shè)計(jì)數(shù)量,根據(jù)測量計(jì)算全部;

c、粘貼質(zhì)量:單個(gè)空鼓面積小于1000mm2時(shí)采用充膠修復(fù),不小于1000mm2時(shí)采用割除修補(bǔ);空鼓面積之和與總粘貼面積之比小于5%,錘擊法全部或抽樣檢查;

d、粘接質(zhì)量不符合要求需割除修補(bǔ)時(shí),應(yīng)沿空鼓邊沿,將空鼓部分的碳纖維布割除,用每邊向外緣擴(kuò)展100mm大小的同樣碳纖維布,用同樣粘結(jié)劑,補(bǔ)貼在原處。

3施工注意事項(xiàng)

(1)固化劑中含有有機(jī)過氧化物,應(yīng)使用玻璃、鋁、不銹鋼等材料的容器,避免使用鐵、銅等制品。底膠和膩?zhàn)拥墓袒瘎┡c浸漬膠液的固化劑不同,使用時(shí)應(yīng)分清用途,不得用錯(cuò)。

(2)所有材料的計(jì)量必須使用計(jì)量精度為±1g的計(jì)量器,混合的順序是:先計(jì)量樹脂,然后添加固化促進(jìn)劑攪拌1~3分鐘,再后添加固化劑攪拌1~3分鐘,嚴(yán)禁同時(shí)添加固化劑和固化促進(jìn)劑進(jìn)行混合。

(3)樹脂的混合量應(yīng)在可使用時(shí)間內(nèi)用完,特別是在進(jìn)行浸漬膠液的施工時(shí),應(yīng)考慮浸漬時(shí)間再決定混合量。樹脂凝化時(shí)間一超過,就會發(fā)生急劇的固化,不能再進(jìn)行重復(fù)使用,為保證施工質(zhì)量,一般可使用時(shí)間控制在比凝化時(shí)間短10分鐘左右。主劑、固化劑混合后,嚴(yán)格遵守可使用時(shí)間,一旦出現(xiàn)凝化的前兆應(yīng)立即停止使用。

(4)碳纖維布只有與所加固修補(bǔ)的混凝土表面緊密接觸,才可能產(chǎn)生良好的補(bǔ)強(qiáng)效果。需加固部位表面的銳利突起物或楞角,都可能使碳纖維布產(chǎn)生操作而導(dǎo)致強(qiáng)度降低。因此,粘貼碳纖維布前,一定要檢查需加固部位表面是否平整,否則應(yīng)進(jìn)行打磨,平整度保持在1mm以內(nèi)。

(5)碳纖維布在運(yùn)輸、儲存過程中不得受擠壓,以免碳纖維受損,膠結(jié)材料應(yīng)陰涼密閉儲存。保管碳纖維布時(shí),應(yīng)避免日光直射及雨水、灰塵等的侵襲。碳纖維布裁剪后應(yīng)卷成小卷,防止褶皺。

(6)由于碳纖維為導(dǎo)電材料,施工時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離電氣設(shè)備及電源,或采取相應(yīng)的防護(hù)措施。粘結(jié)劑的配制應(yīng)室內(nèi)進(jìn)行,其操作環(huán)境及施工現(xiàn)場均需保持良好的通風(fēng)。施工人員應(yīng)戴防護(hù)面罩、手套并著工作服。

(7)各種材料不得污染生活水源。廢棄物應(yīng)按環(huán)保要求集中處理,不得直接傾倒大自然或下水道。

4總結(jié)

利用碳纖維布加固技術(shù)補(bǔ)強(qiáng)后,該橋經(jīng)歷了施工期間高頻率重載車的考驗(yàn),正常使用至今,未出現(xiàn)任何異?,F(xiàn)象。

碳纖維布范文第5篇

關(guān)鍵詞:加固機(jī)理;碳纖維布;承載力

中圖分類號:TQ327.3 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A 文章編號:2306-1499(2013)06-(頁碼)-頁數(shù)

1.引言

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中,混凝土碳化、介質(zhì)侵蝕、堿骨料反應(yīng)等原因,經(jīng)過長時(shí)間的使用,梁體的承載力或耐久性均會有所下降,最直接的處理方法就是拆除重建或補(bǔ)強(qiáng)加固。常用的加固方法主要包括:加大混凝土截面加固法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、預(yù)應(yīng)力加固法以及粘貼碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固。采用碳纖維加固是目前比較可行的方法之一,實(shí)際上,碳纖維布增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中有很多優(yōu)勢,比如良好的承載力、不腐蝕、防磁化、重量輕、不占用空間等。

2.碳纖維布的物理力學(xué)性能

2.1物理性能與應(yīng)用

按高分子材料的種類可分為碳纖維布(CFRP) 、玻璃纖維布( GFRP) 和芳綸加勁布(AFRP) 三種,其中以碳纖維布的應(yīng)用最為廣泛。碳纖維布具有較高的抗拉強(qiáng)度,約為普通鋼材的10 倍,彈性模量與鋼材處于同一數(shù)量級;自重輕,每平方米質(zhì)量為3 mm 厚鋼材的1P100 ;厚度小,其厚度為1~2 mm ,是一種高效的結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)材料。

2.2力學(xué)性能

碳纖維布是一種正交異性材料,通常在纖維方向具有很高的強(qiáng)度,而在垂直于纖維的方向強(qiáng)度較低。一般,將碳纖維布的主拉應(yīng)力方向沿加固混凝土梁體的縱向布置,與受力鋼筋方向一致,這種加固方式為單向加固。當(dāng)需要雙向加固時(shí),可采用雙層粘貼的方式實(shí)現(xiàn)。從前人的試驗(yàn)分析基礎(chǔ)上得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線可知,碳纖維布的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系在斷裂前基本上是一條直線,即碳纖維布在工作應(yīng)力范圍內(nèi)基本上表現(xiàn)為線彈性,不存在屈服點(diǎn)或塑性區(qū)。

3.碳纖維布的加固機(jī)理[1、3]

3.1梁體加固機(jī)理

采用碳纖維布粘貼加固混凝土梁,一般是粘貼在梁底受拉區(qū),以提高截面的抗彎承載力,這時(shí)碳纖維布的作用類似于梁底受拉鋼筋。碳纖維布和混凝土梁通過粘結(jié)層傳遞剪應(yīng)力和粘

結(jié)正應(yīng)力,以達(dá)到共同工作的目的。然而,在碳纖維布端部處往往由于形狀變化而產(chǎn)生應(yīng)力集中,即產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力和粘結(jié)正應(yīng)力,因此,其常見的破壞模式主要有四種:①碳纖維布達(dá)到極限強(qiáng)度發(fā)生斷裂,由于碳纖維布斷裂前處于彈性狀態(tài),斷裂后立即退出工作,使梁的破壞具有一定的脆性; ②受壓區(qū)混凝土被壓壞相當(dāng)于混凝土適筋梁破壞梁體所具有的良好延性; ③混凝土粘結(jié)面剪切破壞,即在碳纖維布端部應(yīng)力作用下由于粘結(jié)層的剝離強(qiáng)度較低導(dǎo)致碳纖維布剝落; ④混凝土保護(hù)層剝落破壞,這是由于端部混凝土保護(hù)層被拉裂產(chǎn)生豎向裂縫,當(dāng)裂縫延伸到縱向鋼筋后,又沿鋼筋產(chǎn)生水平向的剝離裂縫,使碳纖維布連同保護(hù)層發(fā)生剝離破壞。[1、3]

3.2粘結(jié)錨固機(jī)理[2]

纖維織物與混凝土之間的粘結(jié)力由以下幾個(gè)部分組成:纖維織物與混凝土的摩擦力;纖維織物與混凝土的機(jī)械咬合力;纖維織物與混凝土的化學(xué)膠著力;纖維織物由于溫度變化和吸

濕引起的膨脹及混凝土硬化收縮對纖維織物產(chǎn)生的壓力。面粘結(jié)性能是發(fā)揮纖維織物對混凝土基體增強(qiáng)、增韌、阻裂能力的關(guān)鍵。通過前人對纖維織物增強(qiáng)混凝土薄板界面粘結(jié)性能試驗(yàn)初步研究,經(jīng)過總結(jié)可以得到幾點(diǎn)結(jié)論: 1)纖維織物與混凝土之間的粘結(jié)力與纖維的種類有關(guān),纖維織物的彈性模量越高,纖維織物的伸長變形越小,纖維織物與混凝土之間的粘結(jié)力越大。2)應(yīng)進(jìn)一步研究粘結(jié)滑移模型,建立纖維織物與混凝土界面單元本構(gòu)關(guān)系,深入分析纖維織物增強(qiáng)混凝土薄板的界面粘結(jié)性能3) 碳纖維布錨固端的應(yīng)力集中不但與其性能有關(guān),還同粘結(jié)層的性能有關(guān),降低粘結(jié)層剪切模量,可以降低端部剪應(yīng)力集中。因此,應(yīng)盡可能選用柔性好的材料可有效地降低剝離應(yīng)力。4) 粘結(jié)層的厚度不宜過大,構(gòu)件同一部位碳纖維布粘結(jié)層數(shù)不宜超過3 層。5) 粘結(jié)應(yīng)力與錨固長度有關(guān),錨固長度越短,局部粘結(jié)應(yīng)力越大,因此,縱向抗彎加固的錨固長度應(yīng)盡可能加長,有條件時(shí)建議延伸到梁體的支座邊緣。6) 為保證碳纖維布粘貼面平整,粘結(jié)劑應(yīng)涂刷飽滿、均勻,保證碳纖維布與混凝土的整體粘結(jié)效果。

4.碳纖維布加固工程實(shí)例

4.1工程概況

某中學(xué)教學(xué)樓房屋的建筑主體部分為地上6層,混凝土強(qiáng)度等級均為C25,框架柱截面尺寸為400mm×600mm,框架梁尺寸多為250x500mm和400×650mm,目前,主要作為教室及辦公室使用。

4.2檢測結(jié)果

經(jīng)檢測公司檢測鑒定,從一層至三層B~F軸線與10~13軸線范圍內(nèi)五根框架柱承載力不足,框架梁承載力不足。主要表現(xiàn)為:部分框架梁配筋不足或抗震構(gòu)造措施不滿足要求,為確保教學(xué)樓的使用安全,需對教學(xué)樓進(jìn)行加固。

4.3碳纖維布加固設(shè)計(jì)

采用碳纖維布對梁進(jìn)行加固,梁底粘貼寬250mm、厚度為0.117mm的碳纖維布兩層,梁兩端貼6道寬lOOmm的U形箍,凈距50mm。分別計(jì)算加固后梁的受彎承載力和受剪承載力,并與原構(gòu)件進(jìn)行對比,看加固后的構(gòu)件是否已滿足結(jié)構(gòu)承載力要求。

4.4碳纖維布加固的施工方法

4.4.1基本施工工藝

施工準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)表面處理底膠配制并涂刷找平膠配制并修復(fù)、平整粘貼膠配制并涂刷粘貼纖維布表面噴砂防護(hù)。

4.4.2施工措施:

1)基底處理。2)混凝土表層出現(xiàn)剝落、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除,對于較大的面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)。3)對表面有裂縫的部分如有必要應(yīng)首先進(jìn)行封閉灌漿處理。4)用混凝土角磨機(jī)、砂紙等工具去除混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整,轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒圓角處理(R≥25mm)。5)用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈并保持干燥。6)涂底膠。按規(guī)定的比例將主劑與固化劑先后置于容器中攪拌均勻,根據(jù)現(xiàn)場氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時(shí)間。用滾筒刷均勻涂沫于混凝土表面,等膠體固化后(以指觸干燥為準(zhǔn)),再進(jìn)行下一步施工。施工現(xiàn)場嚴(yán)禁出現(xiàn)明火,注意通風(fēng)。7)粘貼碳纖維布。按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布。拌制粘貼樹脂,然后均勻涂抹于所要粘貼的部位。粘貼碳纖維布,在確定所貼部位無誤后剝?nèi)ルx型紙,用特制的滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓,去除氣泡,并使粘貼樹脂充分浸透碳纖維布。多層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟,待纖維表面干燥后方可進(jìn)行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹一層粘貼樹脂。

5.結(jié)論

粘貼碳纖維布加固混凝土梁,承載力提高效果顯著,同時(shí)粘貼碳纖維布施工方法簡單,不占用空間,不影響建筑的使用功能,有著廣泛的應(yīng)用前景。在本教學(xué)樓工程中,加固后的梁通過檢測公司檢測鑒定,達(dá)到了承載力要求。

參考文獻(xiàn)

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[2]荀勇,孫偉, Reinhardt H W,等.碳纖維織物增強(qiáng)混凝土薄板的界面粘結(jié)性能試驗(yàn)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào),2005,(4):17221

[3]趙彤,謝劍.碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)加固混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù)[M].天津大學(xué)出版社,2001.

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