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加固纖維板材介紹

纖維加固技術(shù)是在上世紀(jì)八十年代興起的新興技術(shù)，由于纖維復(fù)合材料優(yōu)異的機(jī)械性能和化學(xué)性能，已備受工程界的青睞，并在工程加固中廣泛應(yīng)用。其中以玄武巖纖維、芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維四種纖維增強(qiáng)材料運(yùn)用為廣泛。碳纖維布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于3000MPa，彈性模量大于2。然而各種纖維材料的力學(xué)性能參數(shù)各有差別，其可設(shè)計(jì)性和加工性也各不一樣。

1、玄武巖纖維

玄武巖纖維是一種新型的礦物纖維，是由玄武巖原材料經(jīng)高溫熔線拉絲而制成的。高強(qiáng)度和模量較高，可與混凝土的相容，它的價(jià)格是在芳綸纖維和玻璃纖維之間。由于其原材料來自天然玄武巖，產(chǎn)品性能非常大，也已經(jīng)以多種形式成為加固材料在工程中應(yīng)用。

2、芳綸纖維

芳綸纖維具有高強(qiáng)度、高模量、低延伸率、電絕緣性好、抗沖擊性好、柔軟可加工性、施工簡便的優(yōu)良性能。在許多方面和碳纖維是互補(bǔ)的，也是一種重要的纖維增強(qiáng)材料。芳綸纖維可單獨(dú)使用，也可與碳纖維、玻璃纖維等混合使用。沿著纖維方向有滾筒在已經(jīng)貼好的碳纖維布表面行多次滾壓，使膠液充分浸透碳纖維不，壓實(shí)、無氣泡發(fā)生。國外芳綸纖維的應(yīng)用十分廣泛，然而在我國，芳綸纖維作為結(jié)構(gòu)加固材料在我國的應(yīng)用仍處于起步階段。

3、碳纖維

碳纖維作為加固材料，具有一定的固有缺陷，如抗沖擊強(qiáng)度低、抗剪強(qiáng)度低、導(dǎo)電性強(qiáng)，會產(chǎn)生電磁干擾，應(yīng)用范圍有限。由于其具有高強(qiáng)度、高模量、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)良的力學(xué)性能，在建筑工程使用中仍得到了廣泛的應(yīng)用。碳纖維加固預(yù)應(yīng)力碳纖維板即碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)單向板材，采用優(yōu)質(zhì)碳纖維原料與良好基本樹脂，碳纖維板材具有拉伸強(qiáng)度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能，預(yù)應(yīng)力碳纖維板在前者已有特性上提高了結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂荷載、屈服荷載。中國每年碳纖維年消耗量占世界總產(chǎn)量的四分之一，碳纖維是增長快的、發(fā)展?jié)摿Φ氖抢w維增強(qiáng)復(fù)合材料。

4、玻璃纖維

玻璃纖維包括高強(qiáng)度玻璃纖維和無堿玻璃纖維，玻璃纖維的延伸率以及抗拉強(qiáng)度低，價(jià)格便宜，但彈性模量查，耐堿性差，受鹽腐蝕性差，施工操作差。因此應(yīng)用范圍受限制較多，適用于加固要求低的場合。

結(jié)構(gòu)加固_加固工程_鋼結(jié)構(gòu)_加固材料-前景建筑工程

木結(jié)構(gòu)建筑如何加固我國古代建筑，有著獨(dú)特的形式與結(jié)構(gòu)，不同時(shí)期的古建筑，不僅反映了各個時(shí)期的建筑水平，也是對應(yīng)時(shí)期的歷史縮影，是我國文化的重要組成部分。

現(xiàn)存的古建筑：如故宮、黃鶴樓、岳陽樓、蘇州園林等，大多為木質(zhì)結(jié)構(gòu)。由于木材本身為有機(jī)化合物，易腐爛和蟲蛀。并且在微生物和氣候的長期影響下，木質(zhì)結(jié)構(gòu)會發(fā)生變形、彎曲、龜裂等現(xiàn)象，很難長久保存。分段加壓張拉至設(shè)計(jì)張拉應(yīng)力值的50%、70%、90%、100%，檢測錨具行程位移是否滿足理論伸長量的要求，按規(guī)范要求張拉端錨具行程位移與理論伸長量誤差應(yīng)不大于±6%。古建筑對于我們有著重要的意義與價(jià)值，那么如何更好的保留古建筑呢？

保護(hù)古建筑，好的方法是對其進(jìn)行加固改造。1992年9月發(fā)布的國標(biāo)《古建筑木結(jié)構(gòu)維護(hù)與加固技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定“古建筑的維護(hù)與加固，必須遵守不改變原狀"的原則。原狀系指古建筑個體或群體中一切有歷史意義的遺存現(xiàn)狀。使用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)后的碳纖維布相較于普通碳布，強(qiáng)度方面更為優(yōu)越。若需恢復(fù)到創(chuàng)建時(shí)原狀或恢復(fù)到一定歷史時(shí)期特點(diǎn)的原狀時(shí)，必須根據(jù)需要與可能，并具備可靠的歷史考證和充分的技術(shù)論證。因此可知：古建筑加固主要遵循歷史建筑保護(hù)的“原真性、必要性和可逆性”，大限度地保持古建筑的原有風(fēng)貌，滿足“修舊如舊”的修繕原則。

在使用傳統(tǒng)方法對木質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，有很大的局限性。首先常規(guī)方法加固時(shí)，會加設(shè)鐵材加固，鐵材易銹蝕，在使用前必須進(jìn)行除銹抗銹處理。這道工序費(fèi)力費(fèi)時(shí)，并有可能對建筑造成新的破壞。

木質(zhì)結(jié)構(gòu)的大問題是腐蝕與蟲害。傳統(tǒng)方法中，比較常用的是利用低毒的防腐防蟲藥劑，而其中的毒性成分日積月累，會影響人們健康，造成環(huán)境污染。橋梁結(jié)構(gòu)碳纖維加固技術(shù)與應(yīng)用（一）前言中國橋梁工程的發(fā)展已具有相當(dāng)規(guī)模，公路交通量不斷增加，行車密度及車輛載重越來越大，公路橋梁負(fù)荷日趨加重。其次，木材是一種各向異性的自然材料，其順紋抗剪強(qiáng)度和橫紋抗拉強(qiáng)度很低，且古建筑的承重結(jié)構(gòu)由于處于長期荷載作用，較容易產(chǎn)生縱向的裂縫。

加固技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)形成很多成熟的傳統(tǒng)方法。然而對于古建筑來說，常規(guī)的方法有：增設(shè)扶壁柱、增設(shè)圈梁構(gòu)造柱、鋼筋混凝土面層等，由于它們的濕作業(yè)時(shí)間長，現(xiàn)場擾動較大，同時(shí)施工完畢占據(jù)空間大并且易對原結(jié)構(gòu)造成改變。但也有不少人疑薄薄一層的碳纖維布，加固真的能達(dá)到預(yù)期的效果嗎。因此，新材料新工藝在古建筑中，應(yīng)有更廣泛的使用。

碳纖維復(fù)合材料因其強(qiáng)度高、密度低、耐腐蝕及耐久性好而備受加固界青睞。碳纖維材料由于幾何可塑性強(qiáng)、自重輕，纖維布沿其紋路方向的抗拉強(qiáng)度很高，而木材的順紋抗壓強(qiáng)度較高，并且材料間具有良好的粘結(jié)性能，能夠很好地協(xié)同工作。碳纖維材料可塑性大、易裁剪成型，對各式各樣的古建筑物來說，它都能夠隨其外形粘接牢靠。⑩為了保證粘貼的質(zhì)量，不同季節(jié)、不同溫度條件下，應(yīng)使用不同型號的粘貼樹脂，這樣才能對樹脂施工的可操作時(shí)間和固化時(shí)間進(jìn)行有效控制。因此碳纖維對于古建筑的加固，有著極高的適用性。

其次，木結(jié)構(gòu)采用碳纖維材料進(jìn)行加固，還會對結(jié)構(gòu)起到的防腐作用。碳纖維布與配套使用的環(huán)氧樹脂膠均具有耐腐性，對于木質(zhì)結(jié)構(gòu)來說，防腐是一項(xiàng)長期艱巨的任務(wù)，碳纖維布對木質(zhì)結(jié)構(gòu)既能加固又能使其長期遠(yuǎn)離腐蝕，可以起到一舉兩得的作用。

另外，碳纖維加固工序簡單、所需施工空間小、工期快，有效的防止施工時(shí)對古建筑物的破壞。碳纖維材料施工無需對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行鉆孔、釘釘?shù)雀淖儯瑫r(shí)質(zhì)輕幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重，幾乎符合“保存現(xiàn)狀”的原則。

碳纖維加固的使用標(biāo)準(zhǔn)

碳纖維加固技術(shù)的步驟，以及每一步都要注意的問題。在開始建設(shè)之前需要準(zhǔn)備工作，包括預(yù)算和材料和設(shè)施的分配。當(dāng)加固工程開始時(shí)，可以通過研磨去除表面的污垢和銹跡，使接觸光滑，易于修復(fù)。5%以上的拉伸變形，而通常構(gòu)件的變形限制所允許的表面應(yīng)變遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這一變形，當(dāng)加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)這一缺陷更加明顯，鋼筋的屈服變形僅為0。粘結(jié)劑應(yīng)注意粘結(jié)劑與碳纖維之間的粘結(jié)。結(jié)合表面被平整，一定尺寸的碳纖維粘在混凝土表面，水泥漿料的表面可以使水泥的表面與之前的圖像保持一致。

這種方法不會對原有結(jié)構(gòu)造成破壞，也不會對受損的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新的不良影響。由于碳纖維的成形效果很好，可以相應(yīng)降低施工結(jié)構(gòu)，大大降低了施工難度和成本，縮短了工期，對行業(yè)中碳纖維加固公司的研究，也使其在工程加固方面有了更好的服務(wù)。

碳纖維加固的價(jià)格也是要考慮的，由于不同的工程量和工程難度不同，碳纖維加固的價(jià)格也不同。有些公司會說合同項(xiàng)目的加固很低，但是有必要考慮在項(xiàng)目進(jìn)行加固時(shí)是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。碳纖維加固技術(shù)將采用碳纖維板和碳纖維布、粘合劑等材料，這些材料的質(zhì)量有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。固化環(huán)節(jié)的溫度不低于5℃，環(huán)境溫度一般會保持在20-25℃之間時(shí)固化時(shí)間不會少于3天，假如平均溫度為10℃時(shí)固化時(shí)間不得少于7天。當(dāng)消費(fèi)者選擇的時(shí)候，他們不應(yīng)該僅僅根據(jù)價(jià)格老判斷，或者他們應(yīng)該擁有多于三個的商品。

碳纖維加固材料的優(yōu)勢

1、疲勞強(qiáng)度

碳纖維材料的疲勞強(qiáng)度較高，是高強(qiáng)鋼絲無法比擬的，即使是普通的芳綸纖維復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高強(qiáng)鋼絲。金屬材料在交變應(yīng)力的影響下，疲勞強(qiáng)度也會降低，另外，雖然復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度相對較高，但是也比不上碳纖維材料的疲勞強(qiáng)度。

2、彈性模量

碳纖維材料的拉伸彈性模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼板等加固材料，而我們在加固工程中常用的芳綸的拉伸彈性模量僅為鋼板的50%，玻璃纖維復(fù)合材料的的拉伸彈性模量只有鋼板的25%。

3、抗拉強(qiáng)度

和其他的加固材料相比，碳纖維材料的抗拉強(qiáng)度是Z為的，是鋼材抗拉強(qiáng)度的10倍以上。

4、性能優(yōu)越

碳纖維材料加工制作工藝特殊，也屬于復(fù)合型材料，材料的質(zhì)地較輕，另外，性能優(yōu)越，在加固施工時(shí)，裁剪方便，施工便利，能夠縮短工期，同時(shí)也能夠節(jié)省施工成本。

5、施工簡單

用碳纖維材料進(jìn)行加固施工時(shí)，沒有施工技巧，只要掌握基本的施工要點(diǎn)，就能保證施工效果。而且施工結(jié)束后，對于建筑物原有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不會產(chǎn)生影響，屬于對建筑物造成損傷程度Z低的加固施工方式。

6、施工預(yù)算

和碳纖維材料相比，鋼板等加固材料的市場售價(jià)較高，同樣的加固工程，使用碳纖維材料進(jìn)行加固施工，需要的施工預(yù)算更低，能夠?yàn)楣こ添?xiàng)目節(jié)省開支。

7、重量較輕

和鋼材等材料相比，碳纖維材料的重量僅為鋼材的20%，自重還是非常輕的。