福州碳纖維加固技術(shù)
一、碳纖維布的定義
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐磨擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等。碳纖維比重性能小,因此有很高的比強(qiáng)度。
二、碳纖維布應(yīng)用的范圍及優(yōu)點(diǎn)
碳纖維布在建筑市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用于使用荷載的增加、抗震需求、抑制裂縫、材料老化等,在加固混凝土結(jié)構(gòu)方面適用于各種結(jié)構(gòu)類型、部位的修補(bǔ),如梁、板、柱子、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結(jié)構(gòu)。
碳纖維布加固主要的優(yōu)點(diǎn):
1、耐酸、堿、鹽及大氣環(huán)境耐腐蝕性能非常好,能保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)等其他材料的表面及內(nèi)部質(zhì)量。
2、碳纖維布物理力學(xué)性能非常優(yōu)秀,彈性模量數(shù)據(jù)與鋼接近,抗拉強(qiáng)度大大**普通鋼筋,眾多試驗(yàn)表明碳纖維布加固鋼筋混凝土是較理想的方案之一。
3、施工質(zhì)量能夠得到保證:碳纖維布材料性能是柔軟,形狀可任意塑造,能采用技術(shù)處理辦法保證被加固對(duì)象表面無(wú)氣泡、無(wú)空隙存在。
4、施工非常方便,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)須任何借助任何大型施工設(shè)施和機(jī)械用具。
5、碳纖維布形狀可任意剪裁,適合于混凝土各種類型結(jié)構(gòu)和形狀,且不影響結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量,較重要的是施工工藝簡(jiǎn)單,工期短。
6、重量輕、厚度?。赫迟N后每平方米重量一般小于1.0kg,粘貼一層碳纖維布厚度僅為1.0mm左右,加固修補(bǔ)后的自重和外形尺寸可忽略不計(jì)。
由此可見,碳纖維布加固在工程建筑上產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益非常之大。
三、碳纖維布加固在具體工程實(shí)例的應(yīng)用
1、工程概況
某工程住宅樓,地下一層,地上十八層,框架結(jié)構(gòu),填充墻體材料為頁(yè)巖多孔磚,樁基采用鉆孔灌注樁,基礎(chǔ)為?板基礎(chǔ),主體結(jié)構(gòu)砼為商品砼,地下室層高5米,地上部分層高2.9米?;A(chǔ)混凝土標(biāo)號(hào)C40,地下室C35,地上部分C30,抗震按設(shè)防烈度6度設(shè)計(jì)。由于業(yè)主需要原已建的住宅樓需增加一層,一~二層住宅層改為商用用途。經(jīng)房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè),設(shè)計(jì)院對(duì)原承載結(jié)構(gòu)計(jì)算進(jìn)行復(fù)核,需要要對(duì)原住宅樓進(jìn)行全面補(bǔ)強(qiáng)、加固處理。結(jié)構(gòu)加固有以下內(nèi)容:
(1)根據(jù)施工圖需要增加一層,增加層柱子采用變小截面取定,梁、屋面板采用輕型鋼結(jié)構(gòu)、壓型板等材質(zhì)處理
(2)一~二層框架柱采用整體碳纖維布加固、梁端增加結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施,提高結(jié)構(gòu)抗震能力和延性。
2、設(shè)計(jì)依據(jù)及要點(diǎn)
加固內(nèi)容的設(shè)計(jì)依據(jù)有《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》、《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》以及原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)施工圖紙、房屋結(jié)構(gòu)檢測(cè)報(bào)告要求等。
設(shè)計(jì)要點(diǎn):采用加大截面法加固的框架柱,對(duì)需要加固的結(jié)構(gòu)梁、柱采用如下措施:梁側(cè)邊用碳纖維布用150mm款U形箍、中間間隔的凈距150mm,上口用150mm寬碳纖維布?jí)哼吺疹^處理。梁底采用一層200mm寬碳纖維布粘貼,局部增加為3層;主次梁交叉部位局部作碳纖維布U形箍加強(qiáng)。柱子加固:柱高全范圍內(nèi)粘貼三層碳纖維布,采用封閉式連續(xù)粘貼,纖維方向與柱軸線方向垂直。纖維布與混凝土之間、纖維布與纖維布之間都涂有環(huán)氧樹脂膠,纖維布纏需要搭接10mm。
(3)材料要求:碳纖維布的規(guī)格為0.1mm×45mm,抗拉強(qiáng)度不小于3600Mpa。
四、施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)
施工操作順序
1、混凝土構(gòu)件基底處理
(1)用吹風(fēng)、哄干機(jī)將混凝土表面保持干燥,并無(wú)油污、附著物。
(2)混凝土表面蜂窩、麻面等缺陷部位應(yīng)予剔除,對(duì)疏松部位進(jìn)行鑿出干凈后,用提高一級(jí)的砼振搗修補(bǔ)。
(3)混凝土若產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)貫穿裂縫,需用環(huán)氧樹脂及其他技術(shù)進(jìn)行封閉處理。
2、混凝土構(gòu)件表面涂底膠
(1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求比例將主劑與固化劑放置器量具中,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)攪拌,在有效時(shí)間內(nèi)使用。
(2)使用毛刷在被加固混凝土構(gòu)件表面均勻涂滿刷底膠,來(lái)回兩遍,總厚度保持在0.5mm以下,等待膠固化干燥。
3、用整平膠料找平
(1)混凝土面層炸?,F(xiàn)象先用鑿子鑿平,有油污、凹凸不平處用砂輪機(jī)磨平,然后用整平膠批平。
(2)等待整平膠干燥約3小時(shí)后再觀察表面是否有塵灰和顆粒,需清除后才能進(jìn)入下道工序。
4、在混凝土構(gòu)件表面粘貼碳纖維布
(1)按設(shè)計(jì)圖紙要求尺寸,在碳纖維布進(jìn)行排版放樣,按照放樣的位置進(jìn)行裁剪,裁剪的邊必須光滑,避免有卷口,引起邊緣局部不平整。
(2)按設(shè)計(jì)要求配置粘貼膠料,用毛刷在被加固混凝土表面處來(lái)回均勻涂刷粘貼膠料,避免有流淌及氣泡產(chǎn)生,特別在構(gòu)件的搭接、拐角尤其需要注意。
(3)在粘貼好的碳纖維布表面用滾筒來(lái)回反復(fù)滾壓,使碳纖維布充分浸潤(rùn)膠料,確保碳纖維布內(nèi)無(wú)氣泡產(chǎn)生,待干燥后,方可進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼。
5、施工規(guī)范質(zhì)量、安全措施要求
施工質(zhì)量規(guī)范要求:基層混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度標(biāo)號(hào)不得**C15;碳纖維布沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于100mm;碳纖維布的端部在必要時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的附加措施,如采取鋼板固定等;粘貼碳纖維布應(yīng)盡量避開障礙物,如遇無(wú)法清除的障礙物而需截?cái)鄷r(shí),在截?cái)嗖课灰枰赃m當(dāng)強(qiáng)化處理。
施工安全措施:碳纖維布裁剪及使用時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電源,尤其是高壓電線及輸電線路,避免產(chǎn)生火花引起火災(zāi);碳纖維布的配套用膠要遠(yuǎn)離火源,避免陽(yáng)光直接照射,做好遮陽(yáng)防塵措施;現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)穿工作服,同時(shí)還須佩戴口罩和手套,施工人員嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)吸煙;配置及使用膠的場(chǎng)所必須保持良好的通風(fēng),防止施工作業(yè)中毒。
6、施工溫度要求
在使用碳纖維布加固混凝土?xí)r,必須注意是施工的現(xiàn)場(chǎng)溫度?,F(xiàn)場(chǎng)溫度一般控制在50攝氏度左右,若溫度長(zhǎng)期處于較低溫狀態(tài),要采取其它技術(shù)處理措施或暫停施工,以保證施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量。
五、結(jié)束語(yǔ)
碳纖維布材料是非常有前途的新型材料,是目前性能較好,用途較多的增強(qiáng)纖維。隨著碳纖維布在混凝土應(yīng)用不斷的發(fā)展,目前可以與粘鋼技術(shù)的性能相媲美,而且很快可以替代粘鋼技術(shù),能夠較大發(fā)揮它的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的效益。詞條
詞條說(shuō)明
較近幾天,閩臺(tái)小震不斷,其中僅16日一天時(shí)間,各地接連發(fā)生的地震竟達(dá)20次,臺(tái)北市區(qū)都有明顯震感。到了17日凌晨1點(diǎn)多,臺(tái)南近海地震帶來(lái)的一陣天搖地動(dòng)又把許多民眾從睡夢(mèng)中晃醒…… 一位曾采訪過(guò)汶川地震的大陸記者這樣描述他赴臺(tái)后的經(jīng)歷:2015年4月剛到閩臺(tái)就發(fā)生了地震,而且還是三連震,duang!duang!duang!……當(dāng)時(shí)突然間感到一陣眩暈,房頂上的燈開始搖晃,沒過(guò)多久,墻壁竟傳來(lái)吱吱的聲
據(jù)加固之家了解到,我國(guó)的大部分建筑今年來(lái)已經(jīng)有一大批建筑進(jìn)入結(jié)構(gòu)老化、承載力不足、抗震能力下降等情況,對(duì)比現(xiàn)在的相關(guān)規(guī)范已經(jīng)不能滿足了,因此我們就需要對(duì)這些老舊建筑做加固改造,那么加固改造之前需要做加固設(shè)計(jì)方可施工。房屋結(jié)構(gòu)安全問題主要表現(xiàn)1、隨著經(jīng)濟(jì)條件的不斷提高,人們的生產(chǎn)、生活、消費(fèi)方式也發(fā)生改變,各種新的功能場(chǎng)所不斷出現(xiàn),對(duì)應(yīng)的各種設(shè)備、實(shí)施不斷增加,房屋原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樓面荷載的取值已不能反
哈爾濱碳纖維加固技術(shù)? 碳纖維布材高彈性模量,拉伸強(qiáng)度高,優(yōu)良的耐疲勞性,耐酸性高,耐腐蝕,薄,容易重疊,柔軟的,適用于各種形狀的部件。與碳纖維片材的結(jié)構(gòu)結(jié)合使用的材料和支承膠牢固地鍵合在一起形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體,共用原有的結(jié)構(gòu)載荷。目前,F(xiàn)RP材料碳纖維占市場(chǎng)的比例較多。 碳纖維布加固的特點(diǎn) 碳纖維復(fù)合材料的纖維方向可分為兩種類型的單向和雙向,其中的應(yīng)用程序,單向布為主。碳
增大截面加固法 適用范圍 增大截面加固法,即通過(guò)增加原構(gòu)件的受力鋼筋,同時(shí)在外側(cè)重新澆筑混凝土以增大構(gòu)件的截面尺寸,來(lái)達(dá)到提高承載力的目的。其優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)增大構(gòu)件的剛度、承載力和變形能力,部分情況下也可以加強(qiáng)連接的可靠性;其缺點(diǎn)是濕作業(yè)工作量大、養(yǎng)護(hù)期長(zhǎng)、占用建筑空間較多等。增大截面加固混凝土柱示意下圖所示。 增大截面加固法加固砼柱示意圖 構(gòu)造要求 a、構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)**C13; b、新
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