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中建昌龙:如何选择碳纤维布

信息来源:http://www.zjcljt.com/ 作者:中建昌龙 发布时间:2019-10-17 09:21

碳纤维加固最早起源于日本、美国等发达国家,在二十世纪八十年代传入我国,由于其施工便捷、造价较低、加固效果良好得到了广泛的认可和有效地传播。碳纤维加固又经常会在施工过程中出现问题,那么在施工前期如何选择碳纤维材料、如何正确使用材料、才能保证碳纤维加固的效果呢?

纤维复合材料种类


纤维复合材提高结构承载力与耐久性,已成为结构加固的常用方法之一,我们厂家主要的纤维复合材包括碳纤维布(单向、双向)、碳纤维板、芳纶纤维布等。

纤维复合材在加固时仅可承受拉应力作用,因此可用于混凝土结构的受弯、受压、轴心受压、大偏心受压与受拉构件的加固中。各种结构加固后承载力的提升幅度,都与碳纤维复合材的用量有直接关联。

择碳纤维加固材料,你需要了解这些


01

碳纤维加固的计算


针对于不同的加固需求,存在不同的加固计算方式。例如受弯构件正截面加固计算通过平衡公式,利用加固设计弯矩来推出所需碳纤维复合材的截面面积,类似于计算钢筋混凝土结构中的钢筋截面面积。受压构件、受拉构件都存在相应的计算公式,可根据具体情况进行采用。

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需注意:在设计计算中碳纤维复合材的强度设计值是在碳纤维复合材强度标准值(例如I级碳纤维布为3400MPa)之上除以各项系数得出,而不是直接将标准值应用于加固设计计算中。

02

碳纤维材料力学性能——以碳纤维布为例


传统的加固方法,无论是减小使用空间、影响结构外观,还是自重较大、增加结构负担,都会为结构加固带来一定的局限性,而碳纤维布加固,能有效避免常规加固方法存在的弊端,正逐渐成为结构加固中最热门的方法。


碳纤维布加固法能够受到广泛地认同,与其优异的性能离不开关联。从力学性能上看,碳纤维布的抗拉强度能够达到普通钢筋的8-10倍,而重量却远低于钢筋,加固时对混凝土结构自重的增加基本可以忽略。同时碳纤维布的抗腐蚀性、耐久性要远优于混凝土结构,能够有效提高结构耐腐蚀性与耐久性,避免出现传统方法修复后,混凝土腐蚀、耐久性降低再次出现的情况。

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在施工方面,碳纤维布加固同样存在较大的优势。碳纤维布质软,能适用于不同的结构类型与形状,加固后可以最大限度的保证构件的原有外观不变。碳纤维布施工无需湿作业与大型施工机械,可在不影响工厂正常生产的情况下施工,避免长期停工引起经济损失。与传统工艺相比碳纤维布加固法操作简单,施工效率高工期短,且质量容易保证,已成为较成熟的施工工艺。

03

碳纤维加固在结构加固中的应用


以碳纤维布为例,碳纤维布加固法能够针对不同构件,起到不同的加固作用。


1)用于受弯构件、楼板开洞口后加补偿筋加固

首先碳纤维布较高的抗拉强度可由于受弯构件的加固中,例如梁、板,通过将碳纤维布粘贴至底部受拉区,可有效代替或补充钢筋的受拉性能,提高受弯构件的承载力。另外在楼板开洞中,若洞口对板受力影响小时,还可在洞口周边粘贴碳纤维布作为后加补偿筋进行加固。

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2)起到箍筋作用,对混凝土构件进行抗剪加固


抗剪加固可以通过粘贴碳纤维布U型箍对梁加固,也可通过粘贴与轴线方向垂直的碳纤维布环形箍对柱加固。在抗剪加固中需要注意不同构件的构造措施须满足要求,同时梁与方型柱的棱角必须打磨成圆弧状,防止出现应力集中影响碳纤维布受力性能。

3)对轴心受压与大偏心受压构件起到加固效果


碳纤维布还可通过环向围束或沿轴线粘贴至受拉边缘的方式分别对轴心受压与大偏心受压构件起到加固效果,当钢筋混凝土延性不足需要抗震加固时,也可采用碳纤维布环向围束的方式加固。而对小偏心受压构件以及墙体来说,碳纤维布仅能承受拉应力而无法承受压力,因此对二者的抗压加固是起不到作用的。

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碳纤维加固如何保证加固效果


1)材料选择


加固材料的选择也是碳纤维加固中重中之重的一个环节,如果加固材料都不合格,那加固效果肯定达不到效果。所有加固材料在进场前,查看加固材料安全性鉴定报告,并且在材料进场时,要进行见证取样进行复检,保证加固材料力学性能、粘接性能以及耐久性等要求。结构胶属于化学品,提供了无毒检测报告,这样保证加固完毕以后,使用起来足够安全。