碳纖維加固技術(shù)是一種先進(jìn)的建筑修復(fù)和增強(qiáng)方法，它通過在結(jié)構(gòu)材料中加入碳纖維來提高其承載能力和耐久性。與傳統(tǒng)的加固方法相比，碳纖維加固具有更高的強(qiáng)度、更好的抗疲勞性和更輕的重量。碳纖維加固技術(shù)的最新研究進(jìn)展包括對碳纖維材料的創(chuàng)新應(yīng)用，如自愈合復(fù)合材料的開發(fā)，這些材料可以在受損時自動修復(fù)裂縫，從而延長結(jié)構(gòu)的使用壽命。碳纖維加固技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢，為建筑修復(fù)提供了一種高效、經(jīng)濟(jì)且可持續(xù)的解決方案。

碳纖維加固技術(shù)規(guī)范解讀

一、碳纖維加固技術(shù)的基本原理及適用范圍

• 基本原理：碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)是利用碳纖維布或碳纖維板材粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)的表面，使碳纖維布與被加固構(gòu)件之間涂刷碳纖維膠，讓二者共同受力、協(xié)調(diào)變形，形成統(tǒng)一的整體，從而實(shí)現(xiàn)對混凝土結(jié)構(gòu)加固和補(bǔ)強(qiáng)的一種新型技術(shù)。碳纖維具有高強(qiáng)度、高彈性模量等特點(diǎn)，利用其良好的抗拉強(qiáng)度可增強(qiáng)構(gòu)件承載能力，進(jìn)而提高整個結(jié)構(gòu)的承載力。
• 適用范圍：
  • 可用于混凝土結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固。
  • 在各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物中廣泛用于防震、防裂、防腐的補(bǔ)強(qiáng)。
  • 具體應(yīng)用在混凝土結(jié)構(gòu)物、橋梁及建筑物的梁、柱、面板加固；隧道、港灣設(shè)施、煙囪、倉庫、廠房的加固；受鹽害的混凝土、橋梁以及河川構(gòu)造物的防護(hù)和加固。

二、碳纖維加固材料說明

• 碳纖維布：
  • 外觀類似編織袋，但為單向排列編織，只能一個方向受力。
  • 抗拉強(qiáng)度大約是鋼筋的10倍，一般抗裂強(qiáng)度為3000 - 3500兆帕不等。
  • 比重僅為1/5，每平方米重量為200 - 300克，單層布厚度為0.111 - 0.167mm，寬幅為5 - 50cm不等。
  • 具有耐腐蝕特性。
• 碳纖維膠：
  • 一般采用雙組份、無溶劑、高強(qiáng)度的改性環(huán)氧A類膠粘劑。
  • 對碳纖維材料有良好的浸潤性，形成新的復(fù)合材料具有較強(qiáng)的力學(xué)性能和優(yōu)良的耐久性能。
  • 具有較好的觸變性能和良好的懸掛度，垂直面施工流淌性較小。

三、碳纖維加固施工注意事項(xiàng)

• 碳纖維膠的操作：
  • 碳纖維膠分為主劑和固化劑，要準(zhǔn)確掌握配合比例，將主劑和固化劑按準(zhǔn)確的重量比置于干凈容器內(nèi)，可使用電動攪拌機(jī)械或手動攪拌混合1 - 2分鐘，直至顏色均勻一致。
  • 配置好的碳膠初凝時間為50min左右，粘貼一個平方米的碳纖維布所需碳膠0.8公斤，需掌握好調(diào)配碳膠的數(shù)量以免浪費(fèi)。
• 粘貼碳纖維布的操作：
  • 涂刷碳膠需保持膠層薄厚一致，涂刷后立即將碳纖維布按設(shè)計(jì)位置粘貼，使用滾筒滾壓使碳膠浸透碳纖維布，避免產(chǎn)生氣泡。
  • 待碳膠觸指干燥后，再在表面涂刷一層碳膠，24小時內(nèi)不可觸動碳纖維布，如需多層粘貼則重復(fù)以上步驟。
• 轉(zhuǎn)角粘貼處理：轉(zhuǎn)角粘貼處應(yīng)進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20mm，且混凝土表面應(yīng)保持干燥無塵。

四、碳纖維加固工程的驗(yàn)收

• 現(xiàn)場驗(yàn)收以評定碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量為主，可用小錘等工具輕輕敲擊碳纖維布表面，以回聲來判斷粘結(jié)效果。
• 若出現(xiàn)空鼓等粘貼不密實(shí)現(xiàn)象，應(yīng)采取針管注膠的方法進(jìn)行補(bǔ)救。
• 對于碳纖維布粘貼面積在1000平方米以上的工程，為檢驗(yàn)其加固效果應(yīng)與甲方協(xié)商進(jìn)行荷載試驗(yàn)，其結(jié)構(gòu)的變形等各項(xiàng)指標(biāo)均應(yīng)滿足國家規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)及使用要求。

碳纖維加固技術(shù)的成本效益分析

碳纖維加固與傳統(tǒng)方法對比

碳纖維加固技術(shù)的最新研究進(jìn)展

碳纖維加固在地震區(qū)的應(yīng)用案例

2018-07-30"