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碳纤维加固技术,好好看看

作者:admin 时间:2019-01-14 14:31   
  碳纤维这种材料的诞生已经有些年头了,这种材料耐高温,耐腐蚀,比起其他材料来说还要胜一筹。所以经过多年的研究,碳纤维这种材料是越来越受到人们的欢迎,应用范围也越来越广!碳纤维加固技术就是其中之一,这种技术广泛使用在建筑隧道等方面,可以说非常的实用!
 
  下面小编就给大家介绍一下碳纤维加固技术,相关内容是什么?
 
  碳纤维加固技术:
 
  碳纤维加固技术技术自1997 年引入我国,立即受到了工程界的关注,成为了研究和应用的热点。外部粘贴碳纤维片材加固混凝土结构的技术有很多优点:可有效地提高已有构件的强度和刚度,而构件的尺寸及自重几乎不增加,且耐腐蚀性好,施工过程简便,施工质量容易等。近年来,碳纤维片材已广泛地应用于桥梁、建筑物、隧道、涵洞及其它各种混凝土结构的加固补修工程之中。
 
碳纤维
 
  材料特性
 
  碳纤维片材加固钢筋混凝土结构所涉及的材料主要有两种:一是碳纤维片材;二是配套树脂粘贴材料。
 
  碳纤维片材(CFRP)
 
  CFRP乃英文Carbon Fiber Reinforcement Polymcr的缩写,即碳纤维增强塑料。碳纤维是把聚丙烯、人造纤维、石油或煤沥青、苯酚树脂等原料,在不活泼气体中经2000℃~3000℃的高温烧成纺线一样的东西,使其碳素化而制造出来的具有质轻、高强、耐腐蚀等高性能的无机纤维。碳纤维是直径约7~10μm 的碳原子丝,工业上用的碳纤维丝是将6000~24000 根这样的碳原子丝以绞线或麻绳的方式排列而成,其粗细仅相当于人的1 根头发丝。
 
  碳纤维布就是连续碳纤维单向或多向排列,未经树脂浸渍固化,在施工过程中再给予浸润的布状碳纤维制品。而碳纤维板是经树脂浸渍固化的板状碳纤维制品,施工中再用树脂将其粘贴于结构表面,类似于粘贴钢板。板材的使用量依然较小,但由于该种形式的CFRP 利用效率高。碳纤维材料物理力学性能优越,具有高强、高弹模、重量轻、耐腐蚀及易于施工等特点。碳纤维承受变形能力较强,韧性好,普通中等弹模碳纤维的极限应变达0。015~0。020。碳纤维的抗拉强度是普通钢筋的10倍以上,弹性模量略高于钢筋。另外,碳纤维没有类似钢筋的屈服点,在达到抗拉强度之前基本上为线弹性状态。
 
  树脂类粘结材料
 
  采用碳纤维片材对混凝土结构进行加固修复时,应采用配套树脂类底层树脂、找平材料、浸渍树脂或粘贴树脂进行加固修复。底层树脂的作用是增强加固表面混凝土与找平材料或粘贴树脂界面粘结强度。找平材料的作用是使加固表面平整度符合规定要求,并与底层树脂及浸渍树脂具有可靠的粘结强度。浸渍树脂是粘贴碳纤维布的主要粘结材料,粘贴树脂是粘贴碳纤维板的主要粘结材料,其作用是使碳纤维片材与混凝土得到充分的粘结,使其共同承受结构的作用。粘贴树脂的力学性能指标,主要包括正拉粘结强度、拉伸强度、拉伸剪切强度、弯曲强度。
 
碳纤维
 
  加固类型
 
  碳纤维加固法是在混凝土构件表面用建筑结构胶粘贴碳纤维片材,以提高结构承载力的加固法。该法具有适用面广,不影响结构外形,耐久性和耐腐蚀性好,施工简单快速等优点。碳纤维片材的主要作用为抵抗拉力,一般用于抗弯构件的板与梁的受拉力部位、梁与柱、桥墩的抗剪力部位,柱或桥墩的围束加固以及钢筋锚固、握裹长度不足的部位等。碳纤维为极细纤维,因强度高,故由环氧树脂将其结合成一体后在纤维方向上具有高抗拉强度。
 
  在构造物的加固设计上,一般原则上避免两种性质差异过人的材料结合在一起,而碳纤维的强度虽然很高,但是其弹性系数却与钢筋相差不多,碳纤维用于钢筋混凝土的加固上不会有不匹配的问题,因此可以用于弥补钢筋混凝土内钢筋的抗拉不足部分。碳纤维加固结构属二次组合结构,而就如钢筋与混凝土间的握裹力一般,碳纤维需借助胶粘剂与混凝土结合,两者之间的结合必须大于混凝土本身的抗剪强度,这种胶粘剂涂抹于平整的混凝土表面,一般称之为底层树脂,易于渗入混凝土内与混凝土结合成类似树脂混凝土,可以加强混凝土的强度,并与碳纤维密切结合,有效传递剪力,而使碳纤维与混凝土结合成一体,达到补强效果。
 
  用碳纤维片材进行抗弯加固,一般是把碳纤维片材粘贴在混凝土结构的受拉区,使之与混凝土构件共同承受荷载,以提高构件受弯承载力。为了达到不同的加固强度,可以根据具体情况设计所需碳纤维片材的层数。相关试验研究表明,使用碳纤维片材加固混凝土梁,可以大幅提高混凝土梁的抗弯承载力及刚度,抗弯刚度提高约17%~99% ,抗弯承载力提高约19%~99%。加固后的梁与未加固的梁相比,在钢筋屈服以前,碳纤维片材所起的作用不大,当钢筋屈服以后,加固后的梁挠度增长速度要缓,并且在同一荷载水平下,挠度值要比未加固梁小。对于裂缝的开展,加固后的梁较未加固的梁出现晚,分布均匀,而且裂缝间距和宽度要小。
 
  利用碳纤维片材对钢筋混凝土构件进行抗剪加固的原理,是利用碳纤维片材的抗拉能力来约束混凝土受剪斜裂缝的出现与开展。加固梁采取的粘贴方式主要有封闭粘贴、U形粘贴、侧面粘贴,加固柱粘贴方式一般为封闭粘贴。碳纤维片材对混凝土构件进行抗剪加固,主要的破坏形为由于应力集中导致碳纤维片材与混凝土之间发生剥离破坏,影响了碳纤维片材受剪加固作用的发挥。
 
碳纤维
 
  碳纤维片材加固混凝土结构技术的应用前景及展望
 
  碳纤维片材加固混凝土结构在我国起步虽然较晚,但起点高,发展迅猛。目前,我国已建混凝土建筑物中存在很多由于设计、施工的缺陷和长期使用过程中的损伤老化或灾害造成的混凝土结构开裂、抗震能力下降、承载力不足等问题,所以目前国内加固维修市场庞大,碳纤维片材加固混凝土结构技术的应用前景相当广阔,已成为土木工程界又一新的经济增长点。
 
  碳纤维结构加固技术是一种新型的加固技术,已经得到较为广泛的应用,并已产生较大的经济效益;在混凝土结构的加固中,碳纤维布主要是分担钢筋的受力,即碳纤维布的主要作用是提高结构构件的抗拉强度。
 
  碳纤维加固施工方法正在越来越多的被各大工程项目承包公司利用和完善,在现在这个任何领域都会不断发展和更高科技的进步的同时,混凝土建筑材料和施工也不断得益于此。
 
  碳纤维加固施工方法有很多的好处和益处,不仅能够快速加工建材的稳固和持久,还会使得建筑材料不再味道很重,也就意味着他们有很好的建材质量和。既不会污染环境甚至是危及到人们的身体健康,也不会长期的考量过后就会有更低的质量和摇摇欲坠的不安。客户如果住上了碳纤维加固施工方法施工过后的房屋建筑,将有很大一部分的和安心感。
 
  在碳纤维加固施工过后的房屋中,几乎的客户都非常满意和乐意工程师傅使用这个技术。碳纤维加固施工方法的优良程度正在不断为人们所熟知和利用。除此之外,也将会有更多地人采取这样的方法稳固建筑,提高混凝土建材的质量和价值。
 
碳纤维
 
  碳纤维加固法可用于混凝土构造抗弯、抗剪加固,同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
 
  1.混凝土构造物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
 
  2.隧道、港湾设备、烟囱、库房、厂房的加固。
 
  3.受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。
 
  碳纤维布的抗拉强度标准值应大于3000MPa,弹性模量大于2。0×l05MPa。综合材料的物理、力学特性分析,要想限度地发挥材料自身的优势,适宜将CFRP材料作为桥梁结构的受拉或预应力受弯构件,特别适用于纯受拉构件,工程实践也证明了这一点。
 
  以上就是小编对于碳纤维加固技术,相关内容的介绍!相信大家应该已经有所了解了,今天小编就给大家介绍这么多,如果大家有什么需要,欢迎随时来电咨询!
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