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碳纤维复合材料加固混凝土的优越性

文章出处:人气:-发表时间:2020-08-31 15:27【

  碳纤维复合材料碳纤维增强塑料(简称CFRP)是一种新型高强材料,近年来在土木工程领域的研究和应用发展迅速。混凝土结构的加固修补技术是将这种高性能碳纤维材料应用于土木工程中,并将碳纤维片材粘贴在混凝土表面,配以一种树脂粘结剂,以达到结构加固和力学性能改善的目的。与传统的结构加固技术相比,该方法具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐久性强、施工方便、对结构影响小等优点,在国内外结构加固改造工程中得到了广泛的应用。

  

碳纤维复合材料

  

  碳纤维复合材料通常以下列方式加强混凝土结构和构件:

  

  

  (1)沿构件主轴粘贴碳纤维,提高构件前端的抗弯性能。

  

  

  (2)将碳纤维粘贴在与构件主轴垂直的方向,碳纤维与原配箍共同分担剪力,提高构件的抗剪能力。

  

  

  (3)粘贴碳纤维垂直于构件主轴方向,提高加筋件的延性,提高其抗震性能。目前,国内工程中应用最广泛的方法是先进行加固修补,以提高梁板前部的承载能力,使其满足使用的功能要求。

  

  

  碳纤维复合材料的力学性能

  

  

  纤维增强复合材料(FRP)的增强材料主要有碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维。碳纤维复合材料具有重量轻、强度高、耐蚀性好、施工方便等优点,特别是在提高结构或构件的承载能力和延性等方面具有独特的作用,因此在结构加固、修复和改造中得到了广泛的应用。。

  

  

  碳纤维复合加固技术的施工优势

  

  

  碳纤维复合材料在钢筋混凝土结构施工中,由于材料重量轻(常用碳纤维布仅为200~600 g/m2),包装、运输、储存和施工十分方便。与电化学加固、粘钢加固等加固方法相比,该加固方法在施工性能上有很大的优势。

  

  

  1、短施工期

  

  

  碳纤维复合材料不需要大规模的机械和设备来加固混凝土结构.在保证施工质量和不发生意外干扰的前提下,在相同条件下所需的时间是不够的。目前,我国广泛采用的粘贴钢板的方法需要1/2的时间。如果中国有良好的施工组织,可在10个工作日内完成1000平方米的工程。整理后的碳纤维布是一种织物,宽度可达20、30、50厘米,长度为50-100米,包装成卷状。当现场使用时,它可以任意切割剪刀或刀片的需要,不像钢板,需要特殊的切削工具。根据相关统计数据,粘贴碳纤维复合材料与粘贴加固方法相同,是粘贴钢板施工工作效率的4~8倍。

  

  

  2、小型建筑干扰

  

  

  碳纤维复合材料增强结构的施工可以在较小的空间内实现。在混凝土表面处理过程中,除需控制粉尘外,对一般结构的正常使用几乎没有任何干扰。在桥梁和道路上进行碳纤维复合材料加固施工时,交通可以不受干扰。

  

  

  3、易于保证施工质量

  

  

  碳纤维复合材料加固混凝土结构施工操作方便,在正常施工条件下,碳纤维复合材料的有效结合面积基本可达100%。现场检测方便,即使有一个小的空心鼓,也可以采用针注法进行修补,有效地保证了施工质量。由于碳纤维复合材料加固混凝土结构的施工周期短、效率高,材料在现场人工加工,不造成大中型设备的损失。检测方便、快捷,施工可同时在小空间内进行,基本不影响结构的正常使用。施工方便,工期短。该方法可用于加固各种结构构件的形状。同时,由于材料的重量轻,加固后结构的重量不会增加,结构的外观尺寸和形状不会发生变化。与其他加固方法相比,它节省了大量的机械劳动成本、人工成本和检测成本。


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