深圳碳纖維加固公司

時間：2016-03-30作者：上海毅實建設(shè)集團有限公司瀏覽：466

深圳碳纖維加固公司

1 概述

碳纖維布是一種由碳纖維和樹脂組成的復(fù)合材料，由于具有強度高、耐腐蝕、抗疲勞特性好、容重輕和電磁中性等特點，被大量應(yīng)用于土木領(lǐng)域，特別是舊橋、舊建筑加固領(lǐng)域。然而傳統(tǒng)的粘貼碳纖維布加固方法，由于碳纖維布彈性模量相對其強度低得多，發(fā)揮強度時需要較大的變形，難以抑制結(jié)構(gòu)的變形與裂縫的發(fā)展，構(gòu)件初期加固效果不明顯；另外，由于環(huán)氧樹脂的剪切強度低，粘結(jié)界面易發(fā)生碳纖維布剝離的脆性破壞，材料得不到充分利用。因此出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固}昆凝土構(gòu)件的技術(shù)。

      國內(nèi)外大量的研究人員投入到了預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土構(gòu)件的研究。國外學(xué)者認(rèn)為對碳纖維布施加預(yù)應(yīng)力方法可分為三種類型。反拱梁類，通過外部獨立的反應(yīng)框架張拉碳纖維布類，反作用于加固梁張拉碳纖維布類。所有的加固方法都建議在預(yù)應(yīng)力碳纖維布端部采用錨固措施，防止在高應(yīng)力區(qū)預(yù)應(yīng)力碳纖維布發(fā)生粘結(jié)破壞。對于預(yù)應(yīng)力水平，Meier建議采用預(yù)加應(yīng)力水平為50％以上，可以通過推遲碳纖維布脫落破壞，提高強度。然而實驗結(jié)果表明，當(dāng)預(yù)加應(yīng)力水平達到50％ ～70％時，高應(yīng)力的碳纖維布所剩變形能力有限，碳纖維布的初期斷裂，反而會減少梁的強度。合適的預(yù)加應(yīng)力水平應(yīng)在50％ 左右。2000年，Darbyet a1．實驗表明預(yù)加應(yīng)力水平為50％的碳纖維布對于18 m的梁強度提高為46％，而傳統(tǒng)碳纖維的加固方法強度提高只有24％ 。

 

 

2 技術(shù)優(yōu)勢

(1)采用預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固的構(gòu)件，由于碳纖維布在被加固到構(gòu)件上開始受力之前已有較大的應(yīng)變，碳纖維布可以較早參與工作并發(fā)揮較大作用，所以，利用這種方法加固的構(gòu)件可以明顯提高梁的開裂荷載、屈服荷載和荷載，減小梁在使用階段的變形和梁內(nèi)主筋的應(yīng)力，對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁加固效果較為明顯。

 

(2)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土構(gòu)件，在碳纖維和結(jié)構(gòu)粘接界面上會產(chǎn)生很大的剪切應(yīng)力，采用合理、可靠的錨固方式可以避免或推遲碳纖維布與混凝土基層間粘結(jié)剝離破壞或保護層混凝土剪切受拉剝離破壞，避免了碳纖維布在沒有達到拉應(yīng)變之前結(jié)構(gòu)就被破壞，充分的利用材料，避免了脆性破壞。

 

(3)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土構(gòu)件可以改善構(gòu)件裂縫和變形等使用性能，有效地抑制裂縫的發(fā)展，減小現(xiàn)存裂縫的寬度，提高結(jié)構(gòu)的耐久l生。

 

(4)國外的研究表明在寒冷環(huán)境下，預(yù)應(yīng)力碳纖維布材加固混凝土梁的粘結(jié)沒有受到低溫的不利影響，加固效果沒有降低，說明預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固方法適用于較其惡劣的環(huán)境。

 

 

3 施工工藝

我國現(xiàn)行的預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土構(gòu)件技術(shù)施工工藝大都屬于通過外部獨立的反應(yīng)框架張拉碳纖維布類，一般施工工序如下。

 

3．1 施工準(zhǔn)備

在施工前對粘貼部位混凝土的表面含水率和所處的環(huán)境溫度進行判定，若混凝土表面或環(huán)境濕度較高，易采用高濕性配套樹脂；若環(huán)境溫度小于5℃時，則應(yīng)采用局部加熱措施。

 

3．2 構(gòu)件缺陷修復(fù)

對所加固的構(gòu)件已經(jīng)存在的裂縫，應(yīng)**修復(fù)，裂縫較小(寬度小于2ITI1TI)，可采用低壓持續(xù)注射法，裂縫較寬，可以采用開槽法修補，混凝土的蜂窩麻面，應(yīng)采用強度**構(gòu)件的環(huán)氧樹脂砂漿修復(fù)。

 

3．3 面層處理

用砂輪機或磨光機將混凝土劣化層除去，研磨至混凝土基面為止，構(gòu)件轉(zhuǎn)角處應(yīng)打磨半徑大于3era的光滑圓弧。打磨結(jié)束后，用吹風(fēng)機或毛刷將表面粉塵除去，直至表面干凈。

 

3．4 涂刷底膠與整平

由于碳纖維布張拉后呈直線，因此粘貼前構(gòu)件底應(yīng)嚴(yán)格涂刷底膠與整平，如構(gòu)件底上凹，粘貼會出現(xiàn)脫膠現(xiàn)象，粘貼質(zhì)量得不到可靠保證。考慮到張拉時梁會出現(xiàn)反拱，可以將梁底找成略微下凸的弧形。為了保證構(gòu)件和碳纖維之間的粘結(jié)，應(yīng)該按使用說明均勻混合底層樹脂主劑和硬化劑，在可操作時間內(nèi)均勻涂抹在粘貼面上。涂抹好的混凝土表面細微不平處，要采用找平膠處理。

 

3．5 預(yù)應(yīng)力碳纖維布的粘貼與張拉

預(yù)應(yīng)力碳纖維布的粘貼與張拉主要工序和注意事項如下。

(1)碳纖維布下料時，應(yīng)充分考慮張拉端錨固所需的工作長度。

(2)為了盡可能充分地利用碳纖維的高強度，提高碳纖維布材中纖維單絲共同工作的性能，要用環(huán)氧樹脂充分浸潤到碳纖維布材。

 

(3)將張拉設(shè)備就位，將環(huán)氧樹脂充分浸漬的碳纖維布安裝至張拉機的錨固裝置上，反復(fù)調(diào)整兩個錨固端的平整度，直至控制截面上的應(yīng)力分布的均勻為止。

 

(4)將張拉機具沿固定在柱子上的蝸桿機構(gòu)上升，直至初步拉直的碳纖維布距受彎構(gòu)件待加固表面20～30 era。

 

(5)正式張拉前**行預(yù)張拉，預(yù)張拉力可取10％張拉控制應(yīng)力。以設(shè)計確定的速度均勻張拉碳纖維布，張拉速度直接影響的構(gòu)件能達到預(yù)應(yīng)力水平。張拉速度越慢，所能達到的預(yù)應(yīng)力水平越高。一般的張拉速度為350~450 MPa／h。張拉過程，采用張拉力和伸長值雙控方法，可以較好控制施工質(zhì)量，防止發(fā)生事故。

 

(6)張拉應(yīng)力至設(shè)計應(yīng)力時，按所選用膠使用說明配制粘貼樹脂，注意避免雜質(zhì)影響粘結(jié)質(zhì)量。用刮刀或刷子將粘貼樹脂均勻涂抹于構(gòu)件與碳纖維布的粘貼面，在混凝土的搭接、轉(zhuǎn)角部位要多涂一些。

 

(7)提升張拉機具，使受彎構(gòu)件的粘貼表面與碳纖維的粘貼表面緊密結(jié)合，用壓輥沿纖維方向滾壓以去除碳纖維增強塑料下面的氣泡。處理粘貼不良處的方法：樹脂未充滿的空隙用注射器注入環(huán)氧樹脂；較大的空隙處，可配制粘稠度較大的粘貼用環(huán)氧樹脂填入。

(8)為避免碳纖維布與混凝土之間在粘結(jié)界面上發(fā)生粘結(jié)破壞，必須設(shè)置錨固。為有效的防止粘結(jié)破壞發(fā)生，可沿梁設(shè)置u型錨固帶。

 

3．6 養(yǎng)護

為減少雨水、砂、灰塵等對施工質(zhì)量造成的不利影響，粘貼后應(yīng)采用塑料布覆蓋構(gòu)件，養(yǎng)護期長短可根據(jù)環(huán)境溫度確定。一般1～2周時間。

 

4 小結(jié)

采用預(yù)應(yīng)力碳纖維布方法加固混凝土構(gòu)件，相對于傳統(tǒng)粘貼碳纖維加固方法能夠較加充分地發(fā)揮碳纖維的高性能，提高鋼筋混凝土構(gòu)件的使用性能、耐久性和強度?，F(xiàn)行的施工工藝是基于大量的研究成果上的，效果良好。但是，預(yù)應(yīng)力碳纖維布方法加固混凝土構(gòu)件技術(shù)作為一種新技術(shù)，還不是很成熟，今后仍需做大量的研究工作。
上海毅實建設(shè)集團有限公司專注于碳纖維加固,混凝土切割,植筋加固,橋梁加固,粘鋼加固,混凝土裂縫處理等, 歡迎致電 13023170098

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