建筑加固改造是隨著建筑業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的,加固工程領域廣泛,涵蓋了房屋、橋梁、道路、隧道等各個不同的工程領域,是一個新型的朝陽行業(yè)。當然,加固方法也是有很多種,碳纖維加固、粘鋼加固、植筋加固法等,其中,以碳纖維布加固居多。
碳纖維結構加固技術是一種新型的加固技術,已經得到較為廣泛的應用,并已產生較大的經濟效益;在混凝土結構的加固中,碳纖維布主要是分擔鋼筋的受力,即碳纖維布的主要作用是提高結構構件的抗拉強度。
隨著建筑由于各種原因造成承載力降低、混凝土強度降低或需要提高抗震能力和修補建筑裂縫,碳纖維加固法加固效果好,高強高效,適用面廣,質量易保證,耐腐蝕及耐久性能,且這項技術具有施工簡便快捷、安全可靠、耐久性好,能適應各種復雜的結構外形,不影響原結構的外觀等諸多優(yōu)點,碳纖維布補強技術將有廣闊的應用前景。
碳纖維加固修補技術具有如下的優(yōu)越性:
(1)優(yōu)異的力學性能,可有效地應用于多種形式的結構補強,包括抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、抗震、抗風、控制裂縫和撓度的擴展、增加結構的延性。
(2)優(yōu)異的化學穩(wěn)定性,使經過補強和維修的結構具有極強的抗酸、堿、鹽、紫外線侵蝕和防水能力;具有足夠的適應氣溫變化的能力。易子外加防火涂層后有效地防火??梢源蟠笤鰪娊Y構對惡劣外部環(huán)境的適應能力,延長結構壽命,這是包鋼方法不可比擬的。
(3)材料的輕質高強,可以不增加結構體積,所增加的結構自重幾乎可以不計。這是傳統(tǒng)方法做不到的。
(4)施工工序簡單,可用小型電動工具操作,不像傳統(tǒng)補強方法需要眾多工種、大量勞動力、大型施工設備及吊裝機械。因而可以在傳統(tǒng)技術無法施工的有限作業(yè)空間內實施。而且進度快、工期短,更能在持續(xù)交通有振動的情況下操作。從而大大縮短工程停工、停止運營或斷路施工的時間,極大地降低經濟損失和社會影響。

目前市場上售賣的碳纖維布比較雜亂,很多牌子聽都沒聽過,甚至沒有匹配相應的使用說明書,令客戶在購買的時候很是不安,不知道怎么選擇。所以很多客戶為了保證加固工程的質量,指定購買國際大品牌,如日本東麗、東邦等。
這些大品牌固然是好,但是由于航空運輸、技術持有等因素,使得它們的價格也比一般的國產品牌要貴很多;另外,從情感上來說,國產品牌是我們傲嬌世界的敲門磚,國人理應支持國貨,為此獻一份力。
有的人說了,難道讓我放棄工程質量來支持國貨嗎?
當然不是了。大家之所以對國產碳纖維布印象不佳,是因為那些“遺珠”你還沒有發(fā)現(xiàn)!國產碳纖維布并非都是差的,好的廠家比比皆是,只是做出品牌的比較少。好的品牌如上海悍馬,產品大多用在建筑加固補強上,其在用戶當中的口碑很好,是國產品牌中的佼佼者。
碳纖維增強復合材料因其優(yōu)異的力學性能,成為近年來被大量應用于多種結構補強加固中的一種新型材料。同時隨著橋梁加固技術的不斷進步,碳纖維粘貼補強技術在理論設計和施工等方面也得到了進一步完善和發(fā)展,成為目前研究的熱點。
采用碳纖維加固的混凝土結構,屈服荷載和極限承載力都有明顯提高,碳纖維高強高彈模的特性對結構的剛度提高也有所貢獻,結構破壞形式明顯改善,從脆性破壞向延性破壞轉變。
碳纖維布的加固原理
用于建筑結構加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學性能,其抗拉強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,一部分應力水平較高的碳纖維絲首先達到其抗拉強度并退出工作狀態(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,因此粘結劑對碳纖維布的加固起著關鍵的作用,它既要確保各碳纖維絲共同工作,同時又要確保碳纖維布與結構共同工作,從而達到加固的目的。
試驗方案
在預應力混凝土空心板跨中混凝土及碳纖維上粘貼電阻應變片,按《預制混凝土構件質量檢驗評定標準》(GBJ321-90)對預應力混凝土空心板進行結構性能試驗。在1.0倍正常使用短期荷載檢驗值作用下持荷30min,其余每級荷載作用下持荷10min。持荷結束時,使用靜態(tài)電阻應變采集儀跟蹤記錄混凝土及碳纖維在各級荷載作用下的應力應變情況,用百分表量測空心板在各級荷載作用下的撓度變化,用讀數(shù)顯微鏡觀測裂縫寬度并記錄裂縫開展情況。為檢驗預應力混凝土空心板的承載力情況,所有試驗均做到破壞為止。
試驗結論
(1)采取粘貼碳纖維加固預應力混凝土空心板,可以有效地提高預應力混凝土空心板的承載力。
(2)在同樣荷載作用下,粘貼碳纖維加固后可以有效減少預應力混凝土空心板的撓度。
(3)粘貼碳纖維加固后預應力混凝土空心板的開裂荷載增大。
(4)采取粘貼碳纖維加固預應力混凝土空心板,基本不影響構件的截面高度及自重,對用戶空間的凈高度及建筑物的其他結構沒有影響。
(5)試驗中碳纖維拉應變?yōu)?2000με,建議設計時碳纖維抗拉強度取2000MPa。
結語
隨著人們對碳纖維材料的進一步深入研究以及碳纖維加固技術的推廣和實踐,碳纖維加固的不足會逐步得到克服,碳纖維材料的性能會更加優(yōu)良,碳纖維加固理論及加固技術將逐步走向成熟,碳纖維加固技術在工程加固領域將扮演越來越重要的角色。

碳纖維布樓板帶來建筑行業(yè)的全新時代
傳統(tǒng)的建筑加固的方式無非就是加厚建筑的表層,這種做法不僅僅對于建筑的整體加固性并沒有非常明顯的效果,還會因為加固的時候使用太多的材料,導致加固的成本過高,操作比較不簡便,在未來的使用中,也會因為保質期時間太簡短,所以就會有更多的工程在選擇加固材料的時候,都會選擇碳纖維加固。
可以說是開啟了建筑兼顧行業(yè)的全新模式,今天就帶領大家了解一下這種全新模式的優(yōu)點,你準備好了嗎?
1、在施工的過程中,碳纖維更節(jié)省空間;
2、碳纖維加固施工步驟簡單容易操作,在現(xiàn)場并不需要設立固定的措施;
3、碳纖維施工質量可以得到保證;
4、碳纖維加固技術是在不增加樓層本身重量的基礎上進行加固的,因此它更加的安全和耐用;
5、在防腐蝕方面,使用碳纖維加固技術的建筑項目更勝一籌。
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結構加固修補的研究始于80年代美、日等發(fā)達國家。
我國的這項技術起步很晚,但隨著我國經濟建設和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有建筑中有相當一部分由于當時設計荷載標準低造成歷史遺留問題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當前規(guī)范使用的需求,亟需進行維修、加固。
目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。
碳纖維加固法可用于混凝土結構抗彎、抗剪加固,同時廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構造物的防震、防裂、防腐的補強;混凝土結構物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固;隧道、港灣設施、煙囪、倉庫、廠房的加固;受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構造物的防護和加固;之后的又一種新型的結構加固技術。
所有進場材料,包括碳纖維材料和膠結材料,必須符合質量標準,并具有出廠產品合格證,符合工程加固補強設計要求。
碳纖維材料在運輸、儲存中不得受擠壓,以免碳纖維受損,也不得直接日曬和雨淋,膠結材料應陰涼密閉儲存。
各工序的施工質量,由技術人員負責指導、監(jiān)督,每一道工序完成后提請技術員檢查、認可后,才能進行下道工序。
當然,如果要是選擇碳纖維加固價格上面也會有更多的優(yōu)勢,減少工程維護中的成本,還能夠大幅度提高工程的質量,碳纖維布加固的價格按照每平方來計算,一般碳纖維布加固的價格主要看碳纖維布和碳纖維膠水的質量,在一個要看施工的難易程度了,這兩方面決定了碳纖維布加固的價格。

碳纖維布加固在混凝土修補體現(xiàn)了很多的影響力,不僅能夠使CFRP高強特性得到提早表現(xiàn),還在二次受力之前就有較大的應變,然后有效減小乃至消除CFRP片材應變滯后的景象,到達非常好的加固效果。
預應力發(fā)生的反向彎矩,可抵消一部分初始荷載的影響,進步運用期間的承載力,使構件華夏有裂縫寬度減小乃至閉合,并約束新裂縫的呈現(xiàn),然后進步構件的剛度,減小原構件的撓度,改進運用期間的功能。
碳纖維的變形=初始變形+荷載致使的變形,而對應這兩部分變形的膠粘劑剪切變形又別離散布于構件的兩頭和跨中區(qū)域,使得膠粘劑的剪切變形散布更為均勻,可有效防止粘結損壞。
(1)化學功能穩(wěn)定。碳纖維對溫度具有杰出的適應性,對酸性、堿性,鹽也有杰出抗性,并且抗紫外線和防水等方面功能也比較好。
(2)具有較高的強度。比重僅為鋼材的四分之一,它的碳纖維拉伸強度卻為鋼材的7~10倍,在對鋼筋混凝土構造進行加固補強過程中,碳纖維布強度高、模量優(yōu)良的物理功能能夠得到極好的使用,然后能夠進步構造及構件的承載力和延性。
(3)施工簡略。用碳纖維加固不需求大型東西,占用施工場地少,并且不必濕作業(yè),現(xiàn)場運用時根據(jù)尺度需求能夠選用剪刀或刀片裁剪,其施工工效是張貼鋼板工效的4~8倍。
(4)適用范圍廣。碳纖維布能夠根據(jù)需求恣意裁剪,不只不改變構造形狀,并且不影響構造外觀,所以被廣泛使用于不相同構造類型。
在20世紀80年代初,日本人就敞開了碳纖維技能在加固技能中的使用,專門研討開展修正加固新技能,把碳纖維布像貼鋼板相同貼到混凝土上。機構組織協(xié)調,制造商們研發(fā)資料,工程公司進行運用研討,迅速地將這門技能運用到工程實踐中。1991年,瑞士首要進行橋梁碳纖維加固試驗研討,并在同年7月成功用于伊橋的加固工程。1995年神戶大地震后日本的碳纖維加固混凝土技能迅速開展。到1997年,英國至少有30座橋梁選用了碳纖維加固。
專家GangaRao等進行了三面包裹碳纖維片材加固鋼筋混凝土梁的抗彎試驗和耐久性試驗。結果表明:張貼碳纖維的混凝土試件在溫度、濕度、氣候的改變和化學腐蝕下能夠堅持杰出的作業(yè)功能,梁的極限強度和剛度都有進步,進步程度和碳纖維的張貼量有關,有損害試件用碳纖維加固后強度和剛度功能與無損害試件加固的相似。
專家Malek對受剪加固梁中FPR承擔的剪力的核算進行了理論剖析,評論了各種參數(shù)對受剪承載力的核算辦法,評論了各種參數(shù)對受剪承載力的影響,并提簡化核算公式。
專家H.Ichinalsu選用不相同類型的CFRP對板加固進行試驗理論研討剖析。結果表明:加固時的張貼資料能夠以網格的方式,只要凈距離<200mm,板的裂縫與CFRP的相對位置對受力功能無直接影響;單向的CFRP比CFRP織物容易張貼,作業(yè)量較少。
專家Saadatmalnesh等進行了鋼筋混凝土梁張貼玻璃纖維板加固的試驗,結果表明加固后的梁,尤其是低配筋梁抗彎強度進步、裂縫寬度削減,試件的延性有所下降,以為在進行加固時挑選好膠黏劑的耐性和張貼面非常重要。
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