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碳纤维加固技术在建筑工程中的应用

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    碳纤维加固技术在建筑工程中的应用


    河南集团建筑加固公司,是专业从事钢筋混凝土钻凿的建筑加固公司、静力切割的建筑加固公司、植筋锚固的建筑加固公司、桥梁加固的建筑加固公司、碳纤维加固公司、碳纤维板材加固公司,护坡加固、高压喷射混凝土加固,钢结构,裂缝修补加固、CGM灌浆加固、粘钢加固等工程的专业建筑加固公司。专业承接各种建筑结构改造工程的施工,施工人员均经过专业培训,具有较高的理念及操作水平。
    在建筑工程中,由于各种原因,经常需要对已有建筑物进行维修、加固。实践证明,应用碳纤维材料对混凝土结构进行加固,是一种有较高技术含量的、全新的建筑结构加固方法。碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能,因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法,在建筑业中有着广泛的发展前景。
    1.碳纤维加固结构构件技术原理
    外贴纤维增强复合材料加固混凝土技术是通过在混凝土结构外部粘贴纤维增强复合材料片材,通过二者协同受力,达到加固目的。碳纤维材料具有高强度、高弹性模量、重量轻及耐腐蚀性好等特点,其抗拉强度是普通钢筋的十倍左右,弹性模量略高于普通钢筋的弹性模量。加固修复混凝土结构所有碳纤维材料主要为两种:碳纤维材料与配套树脂。其中碳纤维的抗拉强度为建筑钢材的十倍,而弹性模量与钢材相当,某些(如高弹性)碳纤维的弹性模量甚至在钢材的两倍以上,且施工性能与耐久性良好,是一种很好的加固修复材料;配套树脂则包括底层树脂、找平树脂及粘结树脂,前两者的作用是为了提高碳纤维的粘结质量,而后者的作用则是使碳纤维与混凝土能够形成一个复合性整体,并且共同工作,提高结构构件的抗弯、抗剪承载力,达到对结构构件进行加固、补强的目的。
    2、碳纤维材料结构加固的适用范围
    碳纤维材料适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、烟囱、筒体、壳体等结构;另外,砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。具体说来可以但不限制于:利用碳纤维加固公路桥敦结构、对既有钢筋混凝土烟囱的加固;构件抗弯加固、梁柱构件的抗剪加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、砌体的抗震加固、承载力不足加固、楼宇增层加固、框架柱轴压比超限加固、楼板开裂加固、剪力墙开洞加固、楼面荷载增大加固、桥梁断裂、旧桥大修加固和水塔加固等等。
    3、碳纤维片材加固修复混凝土结构规范
    采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴在一起,使碳纤维片材承受拉力,并与混凝土变形协调,共同受力。
    4、碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固:
    在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致;采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向宜与构件轴向垂直;采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固,纤维方向与柱轴向垂;当有可靠依据时,碳纤维片材也可用采用其它形式或其它受力状况的混凝土结构进行加固;采用粘贴碳纤维片材加固混凝土结构时,应按国家现行有关标准采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算;钢筋和混凝土材料,根据检测得到的实际强度,按国家现行有关标准确定其相应的材料强度设计指标;碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变,按线弹性应力应变关系确定其相应的应力;碳纤维片材应取生产厂提供的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值;当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件进行加固时,应考虑加固后对结构中其它构件或构件的其它性能可能产生的影响;采用粘贴碳纤维片材进行结构加固时,宜卸除作用在结构上的活荷载。如不能在完全卸载条件下进行加固,应考虑二次受力的影响;在受弯加固和受剪加固时,被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级不应低于Cl5.采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时,混凝土强度等级不应低于C10。
    随着碳纤维加工技术的普及,我国各种应用占碳纤维率需求比例不断上升,从这个角度上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,也许在未来人类社会在材料应用上会从钢铁时代进入到一个碳纤维材料广泛应用的时代。

 

 

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