碳纤维是一种高新的材料,碳纤维技术在我国发展迅速,从而演变生成了很多碳纤维产品。碳纤维布加固是一种新型的加固技术,在建筑、构件等的加固补强上有着广泛的应用。但是不了解这种技术的人可能会有疑问:碳纤维布是怎样起到加固作用的呢?下面我们就来详细分析一下。
1.碳纤维布特点
碳纤维布施工性能优越,其抗拉强、弹性模量、延伸率、密度、浸透性、均匀度、耐腐蚀性等都符合建筑加固指标,碳纤维强度以及弹性模量都比普通建筑钢材要高、要好,加固补强1效果优越。
2.碳纤维布加固应用
碳纤维布常应用于混凝土构件的受弯加固、抗震加固以及受剪加固中,受弯加固时碳纤维的纤维方向应与受拉区的拉应力方向一致,抗震加固时应将碳纤维布封闭缠绕在柱上,受剪加固时可以采用碳纤维方向与构件纵轴垂直的方法。
3.碳纤维布在土木工程中的应用
将碳纤维短切加入新混凝土中,制成碳纤维混凝土,常用于新结构;碳纤维长丝可以用来制成棒材,可以在新混凝土中代替钢筋,常用于海洋工程结构中;加工成束状或者绳状的碳纤维布常用于大型土木工程的拉索、悬索结构。
浙江万烁建筑技术有限公司,由一批长期从事建筑施工、结构加固、特种工程的工程技术人才和管理人员组成。
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1.碳纤维片材加固混凝土结构原理
构件外部粘贴碳纤维片材加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征,应用配套树脂将碳纤维片材粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位,以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。
2.外部粘贴碳纤维加固法的加固原理与粘贴钢板加固基本相同,是利用其配套树脂的抗剪切强度将混凝土构件承担的荷载传递给碳纤维片材,使后粘贴碳纤维片材和原钢筋混凝土构件共同承受外部荷载作用力的一种加固方法。
3.因同属构件外部粘贴加固,碳纤维加固混凝土结构也存在应力滞后、应变超前和卸荷的问题。设计施工时可根据直接卸荷和间接卸荷的适用范围来确定采取不同的卸荷方式。
4.外部粘贴碳纤维加固与外部粘贴钢板加固优缺点分析比较:
①碳纤维材料本身相对比强度高、重量轻,加固施工后基本不改变原结构的外型尺寸,同时基本不增加原结构自重;
②碳纤维加固施工工艺流程简单,施工工期短、。
③碳纤维自身弹性模量高,加固后对温度裂缝、锈胀裂缝等细微变形控制效果较好。
④碳纤维加固几乎不用栓锚固定和外物加压,对混凝土原结构几乎没有破1坏。
⑤采用碳纤维加固法加固施工后,装饰施工时无须处理界面,只在碳纤维片材施工后工序时洒砂粘贴即可。
⑥碳纤维加固双层或三层粘贴时,因自身厚度较薄,几乎没有因厚度增加的剪力力矩影响,所以加固效果较好。
⑦碳纤维布材因其材料自身的柔韧性、可缠绕性,对狭窄工作面的加固施工加固效果独特。
⑧碳纤维布材为各向异性材料,加固设计时一般只是利用其纵向的高强来补强钢筋混凝土构件的拉弯强度,对于抗压构件和受力复杂的构件加固效果较差。
⑨碳纤维加固一般不能补强构件的刚度,用板材补强造价较高,其综合效果不如粘贴钢板或型钢加固。
碳纤维加固适用范围
1.本加固方法普遍适用于房屋建筑和一般构筑物中承受静力作用的一般受弯及受拉构件,对于受压构件、刚度不足构件、承受动荷载的结构构件均不适合使用。对砌体结构、木结构和钢结构构件加固中也可以应用。
2.采用碳纤维片材加固的混凝土结构,长期使用环境温度一般不能大于60°C,特殊环境下采用此技术,必须采取相应的防护措施。
影响碳纤维材料使用寿命的因素有哪些?
1、碳纤维材料的质量差异;
2、施工环境恶劣与否以及后期的养护工作是否到位;
3、碳纤维材料的编线质量之间的差异。
和其他的加固材料比较后会发现,碳纤维材料的耐久性非常强,国家规范中对碳纤维材料的使用年限设定的是50年,不过在实际施工的过程中会发现,碳纤维材料的使用寿命绝1对不止50年。