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碳纤维加固主要特点及施工方法

分类:
工艺及技术
阅读:
编辑:
华子碳纤维复合材
发表时间:
2013-12-06

碳纤维加固
一、简介
碳纤维一直是在航天、航空、体育用品等方面使用的高性能材料,近年来由于生产成本的降低,碳纤维也逐步用于市政、建筑等方面的补强加固。由于其具有高强度、重量轻、耐久性及优良的施工性,在桥墩、楼板、梁柱、烟囱等补强加固方面得到了很高的评价,特别是在抗震加固的领域作为人们期望的材料更加引人注目。 二、碳纤维的特性
在混凝土加固中用的碳纤维是将高强碳纤维按单一方向编织成布,再用环氧树脂粘结在混凝土表面。由于施工简单,所以可以简化工程的施工并缩短工期。与粘钢板等其它加固方法相比具有以下明显特征:
1.重量轻:比重为钢的1/5,基本不会增加被加固结构的重量; 2.高强度:是钢板的10倍左右;
3.高弹性:可以降低混凝土中钢筋的应力;
4.高耐久性:由于不会生锈,非常适合有盐等腐蚀环境下使用; 5.施工性好:由于碳纤维布质轻又可折可弯,因此施工时不需要大型设备,也不需要采用临时固定;
6.其他特性:抗疲劳性能好,可以适合被加固结构的各种形状。 三、典型的加固效果
国外有关于用碳纤维补强的典型试验,证明碳纤维加固的效果明显。

1.梁的抗弯性能试验 试验结果表明:
(1)由于可以提高钢筋的屈服荷载,因此可以减低钢筋的应力; (2)采用高弹性的碳纤维可以减少挠度的变化。 2.柱的抗弯性能加强
用于钢筋混凝土柱的侧向约束,其目的是提高柱的抗弯性能,进而提高抗震等级。
试验结果表明:
在试验位置加最大的可承载的荷载并保持,柱根部的混凝土有破坏的征兆,但由于有碳纤维的约束,混凝土并没有破坏。 四、耐久性试验
国外开展碳纤维在建筑物上应用的研究较早,因此关于碳纤维耐久性有很多试验数据。
从试验结果看,经相当于30~50年自然老化的10000小时加速试验后,碳纤维的抗拉强度基本没有降低。 五、粘碳纤维用树脂性能
树脂是将碳纤维粘结在混凝土表面的关键材料,而且碳纤维之间也是通过树脂的粘结来达到整体作用的,因此树脂的性能直接关系到加固效果。目前国内外使用的粘结树脂一般均为环氧类树脂。 六、施工工艺
在施工中应特别注意一些关键过程,以达到充分利用碳纤维强度的目的。施工顺序如下:
1.用打磨机将需要加固的工作面打磨干净,除去混凝土表面碳化层,清理粘结面的灰尘,并用丙酮或二甲苯等清洗粘结面; 2.用涂胶辊涂刷底胶(环氧树脂类);
3.如粘结表面不够平整,还需用环氧类腻子(或专用胶)找平; 4.粘结表面用树脂胶涂刷; 5.粘贴碳纤维布;
6.再涂树脂胶使碳纤维内部浸透树脂胶; 7.重复5、6过程直至达到设计要求厚度(层数); 8.表面装饰。
 

文章来源:华子碳纤维
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