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碳纤维加固简介
碳纤维加固始于80年代美、日等发达国家,是近年来发展快的一种混凝土结构加固方法,它是通过配套粘结材料
粘贴于构件表面,使碳纤维片材承受拉应力,并与混凝土变形协调,共同受力,达到提高构件承载能力的目的。与
传统的加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法等相比,碳纤维加固具有施工速度快、材料重量轻、加固效果可靠
的特点,是又一种新型的结构加固技术。
碳纤维加固技术分粘贴纤维板施工和粘贴纤维布施工,其施工分干作法和湿作法两种。干作法施工亦称预固化系统
施工,是将预先用树脂固化的纤维增强聚合物薄片以配套胶粘剂粘贴于混凝土表面。湿作法施工是在现场将饱和树
脂浇注于加固纤维布上,通过树脂将纤维固化产生加固效果,粘贴纤维板和粘贴纤维布均可单层或多层加固。
碳纤维是发展***与国民经济的重要战略物资,属于技术密集型的关键材料,随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究,使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐普及。在当今世界高速工业化的大背景下,碳纤维用途正趋向多样化。中国已经有使用长纤作为高性能纤维的一种,在要求高温,物理稳定性高的场合,碳纤维复合材料具备**的优势。[ 材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,正是由于兼具优异性能,碳纤维在*和民用领域均有广泛的应用前景。
根据使用要求和热处理温度的不同,碳纤维分为耐燃纤维、碳纤维和石墨纤维。例如 300350热处理时得耐燃纤维;10001500热处理时得碳纤维,含碳量为 9095%;碳纤维经 2000以上高温处理可以制得石墨纤维,含碳量高达99%以上。
一、特点
碳纤维布与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比,具有节省空间,施工简便,不需要现场固定设施,施工质量易**,基本不增加结构尺寸及自重,耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外,采用该工法,可大大提高建筑物的使用寿命,降低加固成本。因此,碳素纤维作为划时代的补强材料,而备受青睐和关注。
(1)抗拉强度高,是同等截面钢材的7-10倍。
(2)重量轻,密度只有普通钢材的1/4。
(3)耐久性好,可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。
(4)施工方便快捷、省力节时、施工质量易于**。
(5)适用范围广,混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可大幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。
碳纤维加固法适用于提高柱轴心受压承载力、斜截面承载力以及位移延性的加固,当轴心受压柱的正截面承载力不足时,可采用沿其全长无间隔地环向连续粘贴碳纤维布的方法进行加固;当柱斜截面受剪承载力不足时,可将纤维布的条带粘贴成环形箍,且纤维方向与柱的纵轴线垂直;当柱因延性不足而进行抗震加固时,可采用环向粘贴碳纤维布构成的环向围束作为附加箍筋。碳纤维加固完成后表面可配以砂浆保护层,