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發(fā)布時間:2021-09-11 06:00  
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碳纖維布加固怎么樣?
隨著建筑老齡化及土地資源日益稀少,建筑結(jié)構(gòu)加固行業(yè)也越發(fā)引起人們的關(guān)注。目前碳纖維布加固在建筑加固工程中已被廣泛應用,碳纖維布加固是一種較為新型的加固方法,即應用環(huán)氧樹脂粘結(jié)碳纖維布沿一定方向粘貼在需加固補強的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上,使其結(jié)合并共同受力以達到提高被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度、剛度、抗裂性和延伸性等。1、破損面混凝土表面處理:清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結(jié)構(gòu)層。但也有不少人疑薄薄一層的碳纖維布,加固真的能達到預期的效果嗎?
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首先了解下應用碳纖維布加固與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)相比有哪些優(yōu)勢?
1.碳纖維布的自重僅為200~300克/平方米,設(shè)計厚度為0.111—0.167mm,加上環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)材料的自重也很輕,所以應用碳纖維布加固基本不增加建筑結(jié)構(gòu)自重及截面尺寸,加固后對建筑負荷及凈空的影響是的,同時也不會影響到建筑原結(jié)構(gòu)的外觀。碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)量可以用錘擊法或者其他方法進行檢查,確認有效粘結(jié)面積不應小于總粘結(jié)面積的95%。
2.碳纖維材料具有優(yōu)異的物理力學性能,如柔和性好,能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪等加固;(5)張拉預應力碳纖維布與壓緊條安裝:將錨固板安裝在構(gòu)件的另一端的張拉板上,軸承壓在錨固板上,安裝千斤頂并調(diào)整處于水平位置,加壓張拉至設(shè)計張拉應力值的15%,刻錄錨具張拉移動起始線??估瓘姸雀撸瞧胀ㄤ摬牡?-8倍,極適合于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固補強;同時具有抗高溫、抗磨蝕、抗震、耐化學藥品性,耐熱,耐低溫等性能,這就意味著建筑結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性大大提高。
3、碳纖維布加固的施工簡便、已操作,不需大型施工機構(gòu)及周轉(zhuǎn)材料等,在一定程度上縮短了加固施工工期。
碳纖維布加固在實際工程是如何應用的?碳纖維布加固在混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的受彎加固、受剪加固和抗震加固等應用多,廣泛用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的加固補強。
構(gòu)件受彎加固時,應用碳纖維加固時應使碳纖維的纖維方向與受拉區(qū)的拉應力方向一致;構(gòu)件受剪加固時,應用碳纖維布加固時應使碳纖維的纖維方向與混凝土中主拉應力方向一致。但實際加固施工中為了方便施工,一般采用纖維方向與構(gòu)件縱軸垂直的方法進行加固處理。芳綸碳纖維板和混凝土梁通過粘結(jié)層傳遞剪應力和粘結(jié)正應力,以達到共同工作的目的。
構(gòu)件抗震加固時,應用碳纖維布加固應使碳纖維布封閉纏繞在柱上,這樣可以較好地提高其構(gòu)件的抗震性能,也可使碳纖維沿構(gòu)件軸向粘貼用于受拉構(gòu)件的加固、沿環(huán)向粘貼用于軸心受壓構(gòu)件的加固,在受彎加固時,也可采用對碳纖維施加預應力的方法以提高加固效果。5、粘貼碳纖維片材:將配制好的浸漬樹脂均勻涂抹于所要粘貼的部位,并用橡膠滾筒沿纖維方向多次滾壓,擠除氣泡,使浸漬樹脂充分浸透碳纖維布,滾壓時不得損傷碳纖維布。除此之外,碳纖維應用與剪力墻、筒倉、煙囪等特種結(jié)構(gòu)的加固,也是具有顯著的加固效果。
預應力碳纖維布加固原理
1、預應力碳纖維布加固方法
預應力纖維布加固系統(tǒng)由三部分組成:錨具、碳纖維布、碳纖維膠。其工作原理是將纖維布張拉至設(shè)計值,用粘結(jié)材料將其粘貼到混凝土板梁的受拉面,使其與混凝土結(jié)構(gòu)共同受力利用碳纖維材料良好的抗拉強度,達到增強構(gòu)件承載能力及強度的目的。
2、預應力碳纖維布施工工藝
(1)施工準備:在加固表面按照設(shè)計施工放樣,準確確定預應力碳纖維布和兩端錨具位置。放樣采取鋼尺定位,根據(jù)支座位子確定實際鉆孔以及混凝土清理位置。
(2)混凝土粘貼表面處理:橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)長期直接暴露在頭一定濕度的空氣中,在粘貼碳纖維布加固施工中,需打鑿掉脆化疏松層,提高粘結(jié)力。對混凝土粘貼面的脆化疏松層,應采用硬質(zhì)金剛石磨輪打磨掉且完全露出新面,并用鋼絲刷清楚輸送浮層。答:按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,在截面和受壓鋼筋一定的情況下,隨著增加受拉鋼筋,構(gòu)件受壓區(qū)高度不斷增加,但不允許超過ξbh0(ξb:所相對界限受壓區(qū)高度)。為了保證預應力碳纖維布與混凝土之間的設(shè)計間隙,實現(xiàn)碳纖維布受力張拉時平直均衡無阻礙,對混凝土高凸面應采用金剛石打磨片打磨,對混凝土低凹面應采用環(huán)氧修補膠修補。假如粘貼時混凝土濕度較大,對混凝土粘貼面尚須進行人工干燥處理。
(3)鉆植膠錨螺栓:施工放線次啊要鋼筋探測儀標定螺栓鉆孔位置,假如遇到鋼筋需移位,應通知技術(shù)人員記錄編號,并安排現(xiàn)場修整支座板安裝孔。采用電錘鉆孔時應保證鉆孔中心線與混凝土梁面垂直,鉆孔中心位置偏差不超過3mm。在浸漬膠凝固后,檢查碳纖維布的粘貼質(zhì)量,在構(gòu)件上覆蓋一層塑料薄膜,養(yǎng)護后松開張拉機具,裁除多余的碳纖維布,將張拉機具卸除。采用化學膠管或植筋膠植入螺栓時,應保證孔內(nèi)膠液飽滿且螺栓垂直于梁面。
(4)安裝錨具支座與預應力碳纖維布:將錨固板安裝至張拉板上,調(diào)整張拉鋼板,使碳纖維布的縱向軸線通過錨具中線,以保證碳纖維布截面內(nèi)力分布均勻。待調(diào)整好平整度后,將碳纖維布的兩端固定在錨固板上,取下另一段的錨固板,放置在干凈的塑料布上,以便于在梁上涂刷浸漬膠。利用打磨機將其表面打磨平整,并用鋼刷將其表面的粉塵、油污等不潔物清除干凈,使構(gòu)件加固表面平整、干燥無粉塵。將配置好的浸漬膠均勻涂刷在構(gòu)件的粘貼面,應保證涂刷厚度均勻。
(5)張拉預應力碳纖維布與壓緊條安裝:將錨固板安裝在構(gòu)件的另一端的張拉板上,軸承壓在錨固板上,安裝千斤頂并調(diào)整處于水平位置,加壓張拉至設(shè)計張拉應力值的15%,刻錄錨具張拉移動起始線。加壓張拉至設(shè)計張拉應力值的30%,檢測錨行程位移是否對應預張拉時的刻錄線。分段加壓張拉至設(shè)計張拉應力值的50%、70%、90%、,檢測錨具行程位移是否滿足理論伸長量的要求,按規(guī)范要求張拉端錨具行程位移與理論伸長量誤差應不大于±6%。加固混凝土構(gòu)件所用的碳纖維布,是由碳纖維長絲經(jīng)編織而制成的柔軟片材。加壓或減壓時,千斤頂行程速度應控制在20mm/分鐘以內(nèi),嚴禁快速沖、放千斤頂行程。所有張拉都應在碳布膠適用期內(nèi)完成。當張拉應力值和張拉端錨具行程位移滿足要求后,將拉桿上面的鎖固螺栓扭緊到位,使錨固端的碳纖維布與混凝土梁表面緊密結(jié)合,停頓5分鐘沒有其他異常情況后在碳纖維布表面再刷一層浸漬膠,使碳纖維布完全被樹脂浸潤,并用刷子沿纖維方向擠壓,除去碳纖維下面的水泡。隨后在錨固區(qū)域粘貼附加錨固U型箍或壓條,壓緊條安裝時需與混凝土面保持1cm左右的縫隙以防止剝離破壞,之后拆除千斤頂和錨具張拉支架。
(6)固化養(yǎng)護與拆卸夾具:應碳纖維布在施工環(huán)境溫度和材料特性合理控制固化時間,當施工環(huán)境溫度低于25℃時,固化時間相對延長。當環(huán)境溫度低于5℃時,應使用適用于低溫的配套樹脂或采用升溫處理措施。在浸漬膠凝固后,檢查碳纖維布的粘貼質(zhì)量,在構(gòu)件上覆蓋一層塑料薄膜,養(yǎng)護后松開張拉機具,裁除多余的碳纖維布,將張拉機具卸除。
碳布、粘鋼現(xiàn)場拉拔該如何進行結(jié)構(gòu)加固主要涉及到碳纖維加固、粘鋼加固、增大截面加固、外粘型鋼加固以及外加預應力加固等,碳纖維加固和粘鋼加固又是這些加固工藝中經(jīng)常用到的加固方法。1、安裝錨固底座本加固方法需要在梁底安裝錨固底座,用于固定碳纖維板張拉系統(tǒng)。這兩種加固工藝在施工完畢以后都需要進行現(xiàn)場拉拔,來確定粘接是否合格,也經(jīng)常有小伙伴咨詢我們碳布和粘鋼現(xiàn)場拉拔該如何進行。
現(xiàn)在給大家介紹下:
1、碳纖維布現(xiàn)場拉拔和粘鋼現(xiàn)場拉拔相同點
在拉拔之前都需要做5個40MM*40MM的試件粘貼在加固位置的附近,等結(jié)構(gòu)膠完全固化后通知試驗室檢測人員來現(xiàn)場進行檢測,結(jié)構(gòu)膠一般3-5天都會完全凝固,力學性能都會達到要求,但為了保險起見,我們都建議試件在第7天再進行拉拔試驗。在做拉拔時由于需要實驗人員到現(xiàn)場進行試驗,需要施工單位提前與實驗室人員定好時間,并且在試驗期間,需要監(jiān)理在旁邊進行見證。碳纖維布的抗拉強度標準值應大于3000MPa,彈性模量大于2。試驗結(jié)果確定5個試件都是內(nèi)聚破壞(基材混凝土破壞面積占粘接面積的85%以上),然后通過計算算出每個試件的破壞拉力值,將大值和小值去掉,剩下的三個數(shù)值計算平均值,算出的值滿足國標規(guī)范,則說明現(xiàn)場拉拔合格。
2、碳纖維布現(xiàn)場拉拔和粘鋼現(xiàn)場拉拔不同點
鋼板的試件在粘貼前需要提前裁剪好,碳布的試件可以將整塊碳布粘貼在試驗位置,在拉拔試驗開始時再進行裁剪。這主要是因為鋼板試件在粘貼好以后不宜裁剪,如果用等離子切割機強行切割會導致膠體受損,而碳纖維布在粘貼好以后可以用角磨機進行切割;碳纖維的抗拉彈性模量相對其強度過低,其與鋼筋共同工作時,當鋼筋完全發(fā)揮強度時CFRP才發(fā)揮出不到20%的強度,從而在結(jié)構(gòu)的適用荷載內(nèi)無法充分利用碳纖維的強度。碳布經(jīng)常會有多層拉拔,而鋼板基本不會有多層拉拔的情況,碳布在進行多層拉拔試驗時不可以發(fā)生層間破壞,否則認定不合格。
現(xiàn)場拉拔是檢測碳布、鋼板粘貼效果的一個重要步驟,檢測合格可以說明現(xiàn)場的粘接效果是滿足要求,這也能充分說明結(jié)構(gòu)膠的粘接性能好壞。
維布也稱為碳纖維布、碳纖維布、碳纖維編織布、碳纖維預浸料、碳纖維布、碳纖維布、碳纖維膠帶、碳纖維片(預浸料)等。廠房加固修補墻體一般都是粘鋼或者粘貼碳纖維布,柱子的加固方式一般也是粘鋼,或者粘貼碳纖維、包鋼,等。一般受損傷較嚴重的地基或者承重柱,都采用混凝土置換的方法,使原來的破損的混凝土打掉,重新建模灌漿。房屋鑒定由專門的機構(gòu)對房屋的安全性做出科學的評價,確保居住人的生命財產(chǎn)安全。植筋加固一項針對混凝土結(jié)構(gòu)較簡捷、有效的連接與錨固的技術(shù);可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;用橡膠滾筒順纖維片材方向均勻平穩(wěn)壓實,使樹脂從兩邊溢出,保證密實無空洞?,F(xiàn)已廣泛應用于建筑物的加固改造工程。碳纖維增強布是一種單向碳纖維增強產(chǎn)品,通常選用12K碳纖維絲編織而成。