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  碳纤维布加固法

发布日期:2021-03-01 09:58:45 浏览量:325

  常见的结构加固方法有很多,主要为外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材(布、板)加固法、预应力碳纤维复合板加固法等,今天我们通过规范来解读碳纤维布加固法,以下简称碳布加固法。

  01碳纤维布加固法

  一、定义:

  碳纤维布加固技术的是利用胶粘剂把碳纤维布粘贴在混凝土受损部位,使之与混凝土基体合为一体,确保二者共同受力,充分地利用了碳纤维布的良好抗拉强度来达到加固补强受损构件的承载能力和使用功能的目的,以此来提高混凝土构件的承载力,从而减少混凝土构件的变形量和控制裂缝扩展的一种补强加固方法。

  二、适用范围:

  普遍适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固,比如建筑梁、板、柱、墙等的加固,以及桥梁、隧道、烟囱、筒仓等其它土木工程的加固补强。但是对于受压构件、刚度不足构件、承受动荷载的结构构件均不适合使用。

  三、技术特点:

  1.优异的力学性能,可有效地应用于多种形式的结构补强;

  2.优异的化学稳定性,具有足够的适应环境变化的能力;

  3.轻质高强,可以不增加结构体积,所增加的结构自重几乎可以不计;

  4.施工工序简单,易于操作。

  四、工艺流程:

  定位放线→砼表面处理→涂刷底层浸渍胶→粘贴碳纤维布→沿单向面多次刮压→涂刷面层浸渍胶→表面防护。

  02碳布加固技术注意点(结合规范)

  下面我们将结合多本规范,对常见的一些注意点,进行说明和论证,以便更加规范我们的施工和设计。

  一、设计规定:

  1、被加固混凝土构件的现场实测砼强度等级不低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1. 5MPa。

  那么,为什么要规定混凝土实测强度呢?!在《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013 总则里给出了专业的解释:

  

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  同时我们还需要对基面进行处理,棱角打磨(圆弧半径不小于25mm),干燥处理等,具体请参考《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010。

  

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  2、外贴纤维复合材加固钢筋混凝土结构构件时,应将纤维受力方式设计成仅承受拉应力作用。

  3、《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013 里明确其长期使用温度不应高于60℃。但应指出,这是按照常温条件下,使用普通型胶粘剂的性能确定的。当采用耐高温胶粘剂时可不受此限制,但应受现行国家标准《混凝土设计规范》 GB 50010 对混凝土结构承受生产性高温的限值。

  

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  4.卸载处理:卸载处理的意义在于减少二次受力的影响,即降低纤维复合材的滞后应变,使得加固后的结构能充分利用纤维材料的强度。

  

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  03加固计算

  1、计算的基本规定(以受弯构件正截面加固计算为例):

  

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  当考虑到二次受力影响时,纤维复合材的滞后应变应按下式计算:

  

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  2、正截面承载力计算:

  

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  3、构造规定(U型箍的设置):

  对钢筋混凝土受弯构件正弯矩区进行正截面加固时,其受拉面沿轴向粘贴的纤维复合材应延伸至支座边缘,且应在纤维复合材的端部(包括截断处)及集中荷载作用点的两侧,设置纤维复合材的U形箍(对梁)或横向压条(对板)。

  

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  04施工质量验收

  标准施工流程在前文中已一进行了描述,此处不再赘述,可参考《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010 外粘纤维复合材部分。

  纤维复合材与混凝土之间的粘结质量可用锤击法或其他有效探测法进行检查。根据检查结果确认的总有效粘结面积不应小于总粘结面积的95%。

  

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  什么是内聚破坏呢?参考《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550-2010得知。

  

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  胶粘剂内聚破坏是内聚破坏的一种,粘接胶的选择会直接影响碳布加固效果,因此选择合适的粘接胶尤为重要。这里之所以强调“合适”而非“优质”,因为不仅粘接胶的质量影响加固效果,粘接胶和碳布的适配性也同样影响最终加固效果。

  这点在《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013 总则里也有解释:

  

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  05加固效果展示

  实践是检验真理的唯一标准,下面我们通过卡本的真实案例来说明碳布加固的显著效果。

  工程概况:西安某项目为框架结构,因其服役时间较长,梁板等主要构件均出现不同程度破坏,需要进行及时加固。

  加固详情:

  施工单位根据设计单位出具图纸进行加固改造,该结构涉及改造加固方法较多,针对楼板、梁出现的裂缝及变形病害,采用粘贴卡本碳纤维布或粘钢加固方法进行加固。其主要目的就是有效的解决裂缝和提高梁板的承载力,加固效果显著。



文章来源: 永年加固公司
本文链接: http://lubanwang.com/a_20210301164350.html
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