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碳纤维布在桥梁加固中的探讨:
我国乃桥梁大国,尤其自以来,在桥梁建设方面我国取得了巨大的成就。然而伴随着桥梁总数量的不断上升,大部分桥梁正面临技术标准低、通行能力差的问题,以至于无法满足当今日益增长的交通需求,甚至已经威胁到桥梁的行驶安全。
碳纤维布在结构加固的运用
随着工程结构老龄化现象的不断加剧,以及复杂环境、灾害的侵蚀与破坏,越来越多的结构因强度与耐久性下降,而急需加固处理。传统的加固方法,无论是减小使用空间、影响结构外观,还是自重较大、增加结构负担,都会为结构加固带来一定的局限性,而碳纤维布加固,能有效避免常规加固方法存在的端,正逐渐成为结构加固中热门的方法。
碳纤维布施工对基材有何要求?
随着既有建筑服役年限的不断增长,越来越多的建筑出现了耐久性下降、承载力不足的情况。而结构加固,能够有效改善结构受力,结构使用寿命,逐渐受到越来越广泛的关注。在加固施工中,混凝土基材是影响加固效果的重要因素之一,在碳纤维布施工中,应当引起注意。
碳纤维布等加固材料在有水环境下测试加固效果
我国拥有内海和领海面积达38万平方公里,内河也有水系。如此庞杂的水域系统,必然拥有数量巨大的桥梁、码头等相关设施但是随着时间的推移,加之潮湿环境的作用,这些设施会比普通钢筋混凝土结构更易产生病害。对它们的加固必不可少也关系重大!
碳纤维布加固必须要做好界面处理
我们都知道在做碳纤维布加固之前都是需要做混凝土界面处理的,很多人不明白,混凝土界面在怎么处理,能干净到哪里去呢?到底为什么要做混凝土的界面处理呢?
首先,混凝土面应凿除粉饰层,油污、污物等,用角磨机磨去1~2厚表层,混凝土构件转角处应进行倒角处理,打磨完毕后用压缩空气吹净浮沉,然后用棉布蘸试净表面,保持干燥备用。若被补强的混凝土存在裂缝,应先视裂缝大小选用HM-120M灌注胶或HM-120L灌缝胶灌注后再进行补强。工序真的比较繁琐,真有有必要做吗?
其实,上述工序并不是空想的,是在国家规范的基础上制定的科学合理的施工步骤。《建筑结构加固工程施工质量验收规范》G550-2010中对界面处理有明确规定:经修整露出骨料新面的混凝土加固粘贴部位,应进一步按设计要求修复平整,并采用结构修补胶对较大孔洞、凹面、露筋等缺陷进行修补、复原;对有段差、内转角的部位应抹成平滑的曲面;对构件截面的棱角,应打磨成圆弧半径不小于25的圆角。
在完成以上加工后,应将混凝土表面清理干净,并保持干燥。粘贴纤维材料部位的混凝土,其表面含水率不宜大于4%,且不应大于6%。对含水率**限的混凝土应进行人工干燥处理,或改用湿面的结构胶粘贴。
1.因为碳纤维布本身的脆性,在有凹面的部位粘贴碳纤维布后较易产生拉应力,从而留下剥离的隐患,所以需要对碳纤维布粘贴部位进行局部的找平和修补;并且,界面如果不进行打磨和糙化处理,碳纤维很有可能发生弯折,从而影响其受力性能。所以,界面清理是必要的也很重要的一步,它是胶粘效果的有效**。
2.就是我们在平常修理头发一样,剪完头发之后,需要用吹风机或者布吹掉散落在脖间的碎发是一个道理,那么对打磨完毕后的混凝土表面清理也是一个道理。
很多咨询关于房屋楼板裂缝、梁柱裂缝修复方法的时候,往往加固公司会建议他们做碳纤维加固。相信很多听到这个碳纤维加固会感觉到不知道这是什么东西,大家都知道碳纤维是一种材料,但是竟然能够用到建筑混凝土构件的加固上。下面小编就跟大家说说碳纤维到底是什么?碳纤维加固是怎么回事?
碳纤维加固技术已成为当今主流趋势,碳纤维加固的场所随处可见,例如超市纤维加固、银行柱子、桥梁裂缝修补等,甚至碳纤维也可以用到地暖上?
碳纤维是什么?
1. 碳纤维又称为碳纤维原料(cf),碳纤维加固包括:碳纤维布加固、碳纤维加固。是从**纤维碳化、石墨化处理后得到的未经石墨材质(与乱层石墨近似),一般碳纤维的密度为1750/m3,的碳纤维呈黑色。
2. 包含**90%的无极高分子纤维。对酸、碱、耐腐蚀性能较强,不溶不胀、耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒气体和减速中子等特性。
3. 碳纤维按原料可分:聚基碳纤维、沥青基碳纤维等。性能可分:通用型、高强型、中模高强型、高模型、**高模型碳纤维。状态可分:长丝、短纤维、短切纤维。
4. 碳纤维应用领域:土木建筑、航空航天、汽车材质、纤维加固、用品、压力容器、碳纤维布等。
碳纤维的重量不及钢的四分,而他的应用领域却尤为广泛,所以碳纤维究竟是什么?碳纤维就是我们生活中的一切。
碳纤维加固是什么?
碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。
我国的这项技术起步很晚,但随着我国经济建设和交通事业的飞速发展,现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史问题,一些建筑由于使用功能的改变,难以满足当前规范使用的需求,亟需进行维修、加固。国内早通过的规范是2003年《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》,其编号为CECS146:2003,已经被的国家标准规范2006《混凝土结构加固设计规范》代替,其编号为GB 50367-2006.碳纤维加固近的国标是《结构加固修复用碳纤维片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起执行。
碳纤维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,施工质量易保证,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。
碳纤维加固的优点是什么?
1.碳纤维材料本身相对比强度高、重量轻,加固施工后基本不改变原结构的外型尺寸,同时基本不增加原结构自重。
2.碳纤维加固施工工艺流程简单,施工工期短、效率高。
3.碳纤维自身弹性模量高,加固后对温度裂缝、锈胀裂缝等细微变形控制效果较好。
4.碳纤维加固几乎不用栓锚固定和外物加压,对混凝土原结构几乎没有破坏。
5.采用碳纤维加固法加固施工后,装饰施工时无须处理界面,只在碳纤维片材施工较后工序时洒砂粘贴即可。
6.碳纤维加固双层或三层粘贴时,因自身厚度较薄,几乎没有因厚度增加的剪力力矩影响,所以加固效果较好。
7.碳纤维布材因其材料自身的柔韧性、可缠绕性,对狭窄工作面的加固施工加固效果*特。
8.碳纤维加固可以减少很多不必要的人力物力跟财力,还能节省很多一部分的施工时间。
无论是钢筋混凝土结构、木结构、钢结构,或是建筑加固、公路桥梁加固,碳纤维布都能够利用其自身的高强性能为结构本身带来意想不到的加固效果。
小编也相信,随着碳纤维布在工程加固领域的推广,其会被越来越多的人认识,进而发挥更大的作用,守护建筑和生命安全。
墙体加固注意事项:
墙体按功能可分为承重墙与非承重墙两类,非承重墙在建筑中主要起到隔离、保温等作用,但并不代表非承重墙对结构整体安全毫无影响。
非承重墙在地震来袭时,会分担部分受力,随意改动非承重墙可能会对房屋抗震造成不利影响,因此改动、拆除非承重墙或非承重墙耐久性下降时,为保证防屋抗震性能与整体安全性,同样需采取加固措施。
而承重墙,在建筑中起到支撑并承受上部荷载的作用。当承重墙由于前期设计、施工疏忽,或后期承受荷载不断增加而导致承载力不足时,会严重影响整体结构。承重墙强度不足时,轻者房屋开裂、缩短建筑寿命,重者造成结构整体承载力、刚度不足,发生坍塌事故,必须高度重视承重墙是否存在问题。
粘贴碳纤维布加固施工工艺流程:施工准备→基面处理→下料配胶粘贴→养护质量检查→表面防护处理。
1、施工准备
根据施工设计图纸及现场实际情况确定加固部位,弹线作出标记。检查施工机械、附助工具、粘结材料配备情况,做好施工准备工作。
2、基面处理
凿除混凝土梁表面装饰层、脱落砼及蜂窝麻面,清除干净,直至露出混凝土老结构层。对存在裂缝的梁,应事行封闭(灌胶)处理,砼表面缺陷部位用修补胶修补找平,确保粘贴部位平整无缺陷。用角磨机将整个粘结面全面打磨一遍,去除表层浮浆,直至完全露出坚实的混凝土结构面。混凝土梁棱角部位应打磨成圆弧状。用无油压缩空气吹净表面粉尘或用硬毛刷沾洗涤剂洗刷表面,并保持干燥。
3、下料、配胶、粘贴
按现场实际粘贴尺寸裁剪碳纤维布,注意顺纤维方向进行裁剪,裁剪好的碳纤维布统一编号放置,且不得折贴。根据材料使用说明,按比例配制浸渍胶(粘贴碳纤维类材料),充分搅拌均匀,一次配胶量不宜过多,随配随用。将浸渍胶用滚筒或毛刷均匀涂刷于混凝土面,将裁剪好的碳纤维布用手轻压贴于粘贴位置,顺纤维方向搭接长度不小于200。用滚筒或刮刀沿同一纤维方向反复滚压,挤除气泡,使浸渍胶充分浸透碳纤维布,在滚压时不得损伤纤维布。多层粘贴时,应在层纤维表面结构胶指触干燥后立即进入下一层的粘贴。
4、养护、质量检查
在常温下养护固化。待粘结剂固化后,可以肉眼检查粘贴质量,或者用小锤等工具轻轻敲击固结体表面,以声音来判断粘结效果。如出现空鼓等粘结不密实现象,应采取如下措施进行修复:当空鼓面积不大于100cm2时,可用针管注胶;当空鼓面积大于100cm2时,应沿空鼓边沿,将空鼓部分纤维布割除,以每边向外缘扩展100大小的同样纤维布,用同样粘结剂补贴在原处。
5、表面防护处理
清除碳纤维布固结体表面余胶液、杂质,在表面刷一层稀胶,并撒一层黄砂,可起到表面粗糙度而利于后续抹灰层施工。待胶液固化粘牢黄砂后,挂网粉刷20厚M15水泥砂浆预以保护,或涂刷封闭剂(根据设计图纸要求完成)
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