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發布時間:2021-01-01 16:23  
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與傳統的混凝土型材或鋼筋混凝土結構的加固材料相比,碳纖維具有節省空間、施工簡單、無需現場固定設施、易于保證施工質量、基本不增加結構尺寸和重量、耐腐蝕、強度高、彈性模量與鋼材相似、耐疲勞性能好等優點。用樹脂膠將纖維布粘貼在混凝土結構或構件的表面上。復合材料(CFRP)是為了增強結構構件和提高力學性能而形成的。
( 一 ) 工藝特點
(1)重量輕,厚度小,顯著增加襯底的厚度沒有增強
(2)酸、堿、物理腐蝕易施工,周期短
(三)無污染,符合綠色環保要求
(4)彈性好,適合不同形狀的構件,例如梁、柱、板、喉管及墻壁。
碳纖維加固主要分為兩種,一種是碳纖維布加固,另一種是碳纖維板加固。而這項技術始于美國、日本等這些發達國家,他們將碳纖維材料主要用于混凝土結構的加固與修補。
隨著中國經濟和社會的快速發展,早年間一些建筑在設計時荷載標準低,房屋出現了一些問題;還有一些建筑的使用功能發生了改變,然而當時建造的建筑無法滿足現在的使用規范需求,因此這些房屋都需要進行加固和維修,而常見的加固方法比較多,有加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。其中的碳纖維加固技術成為繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型結構加固技術。
碳纖維加固
鋼結構即是以鋼材為主制作而成的結構,其韌性好、強度高、自重輕,具有優良的抗震性能與承受荷載能力。鋼結構在我國經濟中占據著重要的地位,無論是在工業與民用建筑物、構筑物中,還是橋梁隧道等工程結構,都存在大量的鋼結構。
鋼結構應用范圍廣,所處環境也復雜多變。有些結構長期處于腐蝕的環境中,有些結構長期承受周期性荷載的作用,還有些長期處于高溫高壓的服役狀態等,復雜多變的環境會導致鋼結構出現性能的劣化,長期積累會導致失效。出于安全角度考慮,同時保證經濟性,就必須對鋼結構進行修復加固,鋼結構需修復加固的常見原因主要如下:
1)由于設計或施工造成的結構缺陷,焊縫長度不足、桿件切口過長等;
2)鋼結構由于長期使用出現腐蝕、磨損等原因而造成結構缺失的情況;
3)使用條件發生改變,鋼結構承受荷載增加,不能滿足需求;
4)長期承受周期性荷載,鋼結構出現疲勞損傷;
5)鋼結構中鋼材質量不合要求;
6)意外、自然災害造成結構損傷;
7)地基基礎下沉導致鋼結構變形,引起損傷。
若鋼結構出現上述情況之一,我們就需要采取相應措施對其加固修復。鋼結構的加固中的方式是將鋼板焊接、螺接、鉚接至結構損傷部位,這些方式在一定程度上的確能夠改善缺陷部位的受力情況,然而卻可能在施工過程中為鋼結構帶來新的安全隱患,造成更嚴重的經濟損失。因此,為了保障鋼結構安全,必須在鋼結構加固中采取更加、穩定的施工方法。
廠房加固改造運用碳纖維加固的操作要點
(1) 施工準備:施工前應對粘貼部位混凝土的表層含水率及所處環境溫度進行測量。要求保證混凝土表層含水率<4%或環境溫度>5℃。
(2) 混凝土表面處理:清除被加固構件表面的劣質混凝土,露出混凝土結構層,用找平樹脂等修復材料將表面修復平整,要求平整度應達到5㎜/m,并保證混凝土保護層厚度不小于15㎜。構件轉角處應打磨成圓弧狀,圓弧半徑不應小于20㎜。表面打磨后,應用強力吹風器將表面粉塵徹底清除。
(3) 找平處理:按照所選粘結劑供應商的產品說明書配制修補膠,混凝土表面凹陷部位應用修補膠填補平整,且不應有棱角。待找平材料表面指觸干燥時用砂紙打磨表面,即可進行下一步施工。
(4) 涂刷底膠:應按照所選粘結劑供應商的產品說明書配制底膠。涂刷底膠前應用擦凈混凝土的表面。底膠應用滾筒刷或的毛刷均勻涂布于混凝土表面,調好的底膠應在規定的時間內用完。
(5) 配制粘結劑(浸漬膠):浸漬膠的配制,應按粘結劑供應廠商提供的配比和工藝要求進行,且應有專人負責。調膠使用的工具應為底速攪拌器,攪拌應均勻,無氣泡產生,并應防止灰塵等雜質混入。