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(chǎn)品牌要貴很多;另外,從情感上來說,國產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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。

隨著使用年限的推移,建筑物會出現(xiàn)各種各樣的病害,比較常見的,就是建筑物結構出現(xiàn)裂縫,小的裂縫不會有太大的影響,但是有的裂縫超過了一定的寬度和限值之后,就會影響建筑物的耐久性和適用性,裂縫一旦產(chǎn)生,就容易受各種因素影響,不斷擴大和腐蝕內(nèi)部結構,所以人們現(xiàn)在對建筑物裂縫都非常重視。
目前常用的修補裂縫的方法就是利用碳纖維膠和碳纖維布進行修補加固。
裂縫對建筑物的危害一般分為以下幾點:
1.鋼筋腐蝕裂縫。這種是由于鋼筋出現(xiàn)空氣和水氣腐蝕,出現(xiàn)鐵銹,鐵銹使鋼筋體積變?yōu)樵瓉淼?~4倍,致使建筑水泥出現(xiàn)裂縫,裂縫加速鋼筋腐蝕,惡性循環(huán)。
2.低溫的影響。北方冬天氣溫變冷相對比較明顯,低溫導致熱脹冷縮出現(xiàn)裂縫,然后水氣進入裂縫之中,在低溫的時候水氣結冰,體積膨脹,擴大裂縫,久而久之裂縫增大,甚至腐蝕內(nèi)部鋼筋。
所以,當建筑物出現(xiàn)裂縫時,就要用碳纖維膠和碳纖維布對建筑物進行修補。黏貼碳纖維布工藝是用單向碳纖維布,配套碳纖維膠,垂直于裂縫一條條排列粘貼,碳纖維布和原本的鋼筋混凝土結構共同受力,增大建筑物的抗拉和抗震能力,這種方法施工十分快捷方便,而且碳纖維布輕便,不會對原本建筑增加重量,是目前國際主流的裂縫處理方法。
對于我們從事加固行業(yè)的人來說碳纖維布也不定都不陌生,大家也經(jīng)常聽到一級300g、一級200g、二級300g、二級200g規(guī)格的碳布,那么對于這些規(guī)格的碳纖維布大家真的那么了解么?現(xiàn)在給大家介紹下如何區(qū)分這幾種規(guī)格的碳布。
根據(jù)碳纖維的強度等級可分為一級和二級。
一級碳纖維布和二級碳纖維布在外觀上是看不出區(qū)別的,只是力學性能有區(qū)別。
一級碳纖維布的抗拉強度≥3400MPa,彈性模量≥230GPa,伸長率≥1.6%;
二級碳纖維布的抗拉強度≥3000MPa,彈性模量≥200GPa,伸長率≥1.5%。
一級碳纖維布和二級碳纖維布在外觀上看不出區(qū)別,需要送實驗室進行檢測才可以分辨出碳布的強度等級。但不同廠家為了區(qū)別一級和二級會在生產(chǎn)時自己做好記號。
碳布按單位面積克數(shù)分為200g和300g,其實200g表示的是1㎡碳布的質量是200g,同理300g碳布表示的是1㎡碳布的質量為300g。
由于碳纖維的密度是1.8g/cm3,可以計算出300g碳布的厚度為0.167mm,200g的碳布厚度為0.111mm。有時候設計圖紙也會不提克重,而直接說厚度,其實厚度為0.111mm的碳布就代表的是200g碳布。
那么又如何區(qū)分200g/㎡、300g/㎡的碳布呢,其實簡單的方法直接數(shù)碳纖維原絲束的數(shù)量就可以。
我們加固行業(yè)用的碳纖維基本都是12K,12K碳纖維原絲的線密度為0.8g/m,所以10cm寬的200g/㎡碳纖維布擁有25束碳纖維原絲,10cm寬的300g/㎡碳纖維布擁有37束碳纖維原絲。
在碳纖維布采購時,經(jīng)常有人會問到碳纖維布的抗拉強度是多少,大部分人會告訴你是3400MPa,其實這個是一級碳纖維布的抗拉強度標準值。還有一個抗拉強度設計值也會偶爾提到。那這兩個值在實際中有什么意義呢?
碳纖維布加固法是將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上,形成一個整體,碳纖維材料與原有鋼筋混凝同受力增大結構的抗裂、抗剪、抗彎以及抗壓能力,提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性,達到結構補強和改善結構受力的目的。

碳纖維布粘貼技術由于不需要大型機具、設備、現(xiàn)場可任意裁剪,不像鋼板一樣需要專門的切割工具,故其施工工期短,一般比常規(guī)加固及補強方法縮短50%的時間,故可以節(jié)省大量的施工工期、機械臺班費、人工費。
碳纖維布粘貼技術的施工工藝相對比較簡單,但對施工過程要求較嚴,對施工人員的素質要求較高。在實際施工中應特別注意以下幾個方面的質量控制:
01
加固必須遵循先加固后加載的原則進行,必要時須進行卸載處理(由設計人員驗算確定)。
02
鋼筋混凝土構件表面的處理程度將直接影響加固質量效果。要求打磨平整直到露出新混凝土面。轉角粘貼處必須打磨成圓弧狀(R≥20mm),因為直角處會導致應力集中,從而影響其強度發(fā)揮。打磨完成后用壓縮空氣將灰塵吹凈。
涂底膠前,再用丙酮或酒精刷洗一遍,保證粘結面的清潔干凈,使得碳纖維與鋼筋混凝土構件有一個良好粘結,形成一個有效復合體。表面污物浮漿沒去除干凈或不夠平整、錯臺的,將嚴重影響碳纖維布復合層與混凝土之間的正拉粘結強度,直接影響施工質量和加固效果。
04
碳纖維布一定要用碳纖維浸漬膠浸透,盡可能讓粘接劑充分滲入碳纖維單絲之間的空隙中,提高各單絲之間的共同工作性能。
按規(guī)定要求嚴格控制浸漬膠配制的比例,并攪拌至色澤均勻。根據(jù)現(xiàn)場的實際環(huán)境溫度決定樹脂膠的拌合量,并按要求控制使用時間。
碳纖維布粘貼技術由于具有許多優(yōu)點,且具有良好的技術經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益,被廣泛地應用于建筑物、隧道、橋梁、涵洞及地下結構工程等鋼筋混凝土結構構件的加固工程中。由于采用了碳纖維布粘貼技術,有效提高原有結構的承載能力、不增加構件的結構尺寸、施工方便、其綜合經(jīng)濟性能相當顯著、大大的縮短工期等具有較大優(yōu)勢,隨著整個社會經(jīng)濟的發(fā)展,這種技術必將成為未來鋼筋混凝土結構加固技術的主流。

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(jīng)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(chǎn)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。
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