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外贴碳纤维布在结构加固中的应用_论文

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第2 4卷 第 2 4期  20 年 l 08 2月  甘 肃科技  Ga s   ce c   n   e h oo y n u S in e a d T c n l g   ? 2   No 2   L 4   .4 c . 2 o  08 外 贴碳 纤维 布在 结构 加 固 中的应 用  钟 海英  易志 禹 ,   (. 1广东省 电子机械工业设计研究院东莞设 计部 , 广东 东莞 530 ;. 2082湖南省建筑设计院东莞设计 部 , 广东 东莞 530 ) 209  摘 要: 介绍了碳纤维织物的粘贴加 固在混凝 土结构 中的应用 , 就碳 纤维 的设计与施 工 中的一些注 意事项做 了论  述 , 出外贴碳纤维布进行 结构加固具有 较好 的综合效益 , 指 发展前景广阔。   关键词 : 碳纤维布 , 补强加 固方法 , 设计 , 工 , 施 经济分析  中图分类号: U 2 .2  T 5 85 7 近年来 , 随着国民经济的稳步发展 , 建筑结构改  造 加 固市场 也 日趋 增 大 : 运 超 载 引发 的桥梁 疲 劳  货 破 坏 以及 承载力不 足 ; 旧有建 筑物 改扩建 、 内外 装  室 有两种: 一是碳纤维布 ;- -是配套树脂类粘结材料。   1 2 1 碳 纤维增 强聚合 物  .. 饰改造以及抗震加 固工程的增多 ; 还有建筑物使用  功 能的改变 、 工程 质量病 害处 理 、 震火灾 后房 屋 的  地 碳纤维 增强 聚合物是 由环 氧树脂粘 高抗拉 强度  的碳纤维束而成的, 其碳原子沿原有纤维长度排列  整齐 而形 成 碳 素 纤 维 。每 根 碳 纤 维 丝 由 300—  0   1 0 个碳 原子 丝 以绞线 或 麻 绳 的方 式 排 列 而成 , 200   其粗 细仅相 当 于人 的 1 头发 丝 。 根   表 1 碳纤维片材的主要力学性能指标  \   修复等等 , 都使得建筑结构改造加固技术在工程建  设 领域 的应 用越来越 广 泛 。   1 碳纤维结构加 固技术  1 1 碳纤维 结构加 固技 术特 点  . 碳纤维片  碳纤维板  碳纤维增 强材 料 , 称碳 纤维 , 简 是近 十年来 在发  达 国家新兴 的一种 加 固混凝 土结 构 的新 材料 , 以其  优异 的力学性 能在 工 程 领 域 日渐 受 宠 , 人们 称 为  被 “ 构加 固 的新 星 ” 结 。碳 纤 维 加 固技 术 具 有 如 下 几  个 特点 : 1 强度高 ;2 施 工简 便 、 捷 ;3 加 固后  () () 快 () 能大大提 高结构 的耐 腐 蚀 性 及 耐久 性 , 以应 用 于  可 各 种工作 环境 的构 件 加 固 ;4 可 以有 效 的封 闭混  () 抗拉强度标准值  弹性模量 E   d 伸长率 8    ̄ 00 a >30 MP   ≥15 .%   ̄20   a 00MP   ≥I5 .%  ≥2 1×1 M a ≥14×1  a . 0 P . 0 MP   122 配套 树脂 类粘 结材料 ( .. 粘结剂 )   采用碳纤维 片材对混凝土结构进行加 固修复  时, 通常选用配套底层树脂 、 找平材料、 浸渍树脂和  粘结树脂 , 所选材料应满足施工简易的要求。一般  要 求 底 层 树 脂 及 找 平 材 料 的正 拉 结 强 度 大 于  凝土结构的裂缝 , 延长结构的使用寿命 ;5 易于保  () 2 5 P 且不小于被加固混凝土拉结强度 的标准值  .M a 持结 构原状 , 本不 增加 结构 自重 及截 面尺寸 。 基   f, I而浸渍树脂 和粘结树脂性能指标则应达到以下  k 12 碳纤 维结构加 固的材料  . 的要求 。   碳纤维加 固钢 筋混凝 土 技术所 涉及 的材料 主要  表 2 浸渍树脂和粘结树脂性能指标  2 碳纤维在混凝土结构加 固中的机理  分析  碳纤维加固技术应用广 泛, 适用于各种结构类  型、 各种结构部位的加固修补 , 如梁 、 柱 、 板、 屋架 、 桥  墩、 桥梁 、 筒体 、 壳体 等结构 , 要求 基层 混凝 土 的强 度  钢筋混凝土抗弯、 抗剪、 抗震构件的机理作用 。   2 1 碳 纤 维加 固钢筋 混凝 土抗弯构 件  .  钢筋混凝 土受弯构件 的抗弯加固, 是通过将碳  纤维布粘贴于构件受拉 区, 代替或补充钢筋 的受拉  性能 , 从而提高构件的抗弯承载力。粘贴碳纤维后 ,   在构件受拉 区混凝土开裂前 , 碳纤维的应变很小 ; 在  混凝土开裂后 , 碳纤维布逐渐参与共同工作 , 应变增  等级不低于 C5即可, 1 这里着重介绍碳纤维布加固  第2 4期  钟海 英 等 : 贴碳 纤维 布在 结构 加 固中 的应 用  外 19 4  长加快 ; 而在钢筋屈服后 , 碳纤维布充分发挥作用 ,   应变增长迅速加快 , 高强高效的性能得以充分体  其 现。   ( )用专用滚筒刷均匀地将底层涂料涂刷于混  2 凝 土表 面 , 度 不 超 过 0 4 m 并 不 得 漏 刷 或 有 流  厚 .m 淌、 气泡 , 指触干燥后 , 才能进行下一道工序。   () 3 底层涂料指 触干燥或 固化后 , 表面上的凸   起部分要用砂布或角磨机磨平。用环氧腻子进行残  缺修补构件表面凹陷部位应用环氧腻子填平 , 并修  复至表面平整、 顺滑; 内角 ( 段差、 起拱等) 要用环氧  22 碳 纤维 加 固钢筋 混凝 土抗 剪构 件  . 钢筋混凝 土的抗剪 加固, 是将碳纤维粘贴于构  件的受剪区 , 里碳纤维 的作用类 似于箍筋 。在构  这 件屈服前 , 碳纤维的应变发展缓慢 , 所达到的最大应  变值也较小 ; 在构件屈服后 , 箍筋的作用逐渐被碳纤  维代替 , 碳纤维 的应变发展加



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