碳纖維在各種混凝土加固工程中的應(yīng)用

時(shí)間：2018-08-30作者：無(wú)錫英肯建筑科技有限公司瀏覽：245

1、碳纖維加固后混凝土梁的破壞特征

碳纖維布加固后粱的破壞類(lèi)型有4種：

1)受壓區(qū)混凝土壓壞；

2)碳纖維布拉斷破壞；

3)粘結(jié)破壞(混凝土被拉下)，這類(lèi)破壞是由于膠作用于混凝土表面的剪應(yīng)力和正應(yīng)力的組合作用引起水平裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展，導(dǎo)致混凝土被拉下，有時(shí)甚至梁的整個(gè)混凝土保護(hù)層被拉下；

4)混凝土一膠界面發(fā)生剝離破壞(撕下的碳纖維上粘的混凝土很少)，這一般是由于膠的性能不理想或施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)而導(dǎo)致破壞發(fā)生在混凝土一膠界面上。發(fā)生哪種破壞，主要由碳纖維布的錨固性能所決定。梁破壞時(shí)，靠近支座處的斜裂縫在底部，該處的碳纖維布有較大的錨固長(zhǎng)度，所以，往往發(fā)生碳纖維布被拉斷的破壞。而靠近加載點(diǎn)處的斜裂縫在梁**部通過(guò)，該處碳纖維布的錨固長(zhǎng)度很短，所以，往往發(fā)生粘結(jié)破壞。因此，保證錨固性能較其重要。




2、受力特點(diǎn)

采取補(bǔ)強(qiáng)加固措施后，梁受彎承載力的增長(zhǎng)幅度是隨碳纖維布粘貼面積的增加而增大的，但梁受彎承載力的增長(zhǎng)也并非與碳纖維布使用面積的增加成正比。當(dāng)碳纖維布粘貼層數(shù)較少時(shí)，增長(zhǎng)幅度大；隨著碳纖維布層數(shù)的增加，各層碳纖維并不能完全共同工作，部分碳纖維的強(qiáng)度沒(méi)有完全發(fā)揮出來(lái)。另外，碳纖維布用量的增多，還將改變構(gòu)件的破壞形態(tài)。如粘1層布的梁的破壞始于碳纖維被拉斷，而粘5層布的梁則因受壓區(qū)混凝土被壓碎導(dǎo)致構(gòu)件的較終破壞。通常碳纖維布寬度較小時(shí)梁受彎承載力提高較大，其原因是分條后有利于碳纖維布中的各纖維束較好地共同工作，因而碳纖維布分條使用的效率要**整條使用。所以在工程設(shè)計(jì)中，不能籠統(tǒng)地認(rèn)為碳纖維布用得越多越好。在碳纖維用量相同的情況下，條帶間距小、層數(shù)少的加固方案要**條帶間距大、層數(shù)多的加固方案。單層條帶加固的試件，破壞類(lèi)型多數(shù)為碳纖維條在斜裂縫處被撕裂，而包裹兩層碳纖維條的試件，其破壞類(lèi)型為碳纖維條從混凝土表面剝離。




3、加固對(duì)裂縫形態(tài)的影響

碳纖維布加固對(duì)梁的開(kāi)裂荷載影響很小，但隨荷載的增加，碳纖維布要抑制裂縫的發(fā)展，并發(fā)揮較大地作用。由于碳纖維布的約束作用，加固后梁的裂縫發(fā)展較為緩慢，裂縫間距變小，數(shù)量變多，寬度變小。而且在加固后，當(dāng)作用在梁上的荷載較大時(shí)，由于在混凝土一膠界面上產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，所以，即使在純彎段，梁底部也會(huì)產(chǎn)生一些斜裂縫，特別是3層碳纖維布加固后的梁，在純彎段產(chǎn)生近于水平的裂縫，若荷載繼續(xù)增大，就*發(fā)生混凝土被拉下的破壞。




4、施工過(guò)程對(duì)加固后構(gòu)件強(qiáng)度的影響

碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)后構(gòu)件的剛度在很大程度上取決于碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)的施工過(guò)程。它不同于一般的施工過(guò)程，如混凝土澆筑的不好，只不過(guò)是強(qiáng)度降低而已，而碳纖維的施工方法不正確，則強(qiáng)度為零。因?yàn)樘祭w維是一種很柔軟的材料，本身并沒(méi)有強(qiáng)度，只有將它貼合在含浸樹(shù)脂的涂布面上才會(huì)產(chǎn)生很大的強(qiáng)度。所以，碳纖維施工方法的正確與否是至關(guān)重要的。


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