碳纖維布加固中是需要了解碳纖維布的強(qiáng)度得,才能對癥下藥,找到的碳纖維布加固方案,我們?nèi)绾稳ふ液线m的碳纖維布材料呢,讓我們先來了解下:
碳纖維布加固法是將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)整體,碳纖維材料與原有鋼筋混凝同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂、抗剪、抗彎以及抗壓能力,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性,達(dá)到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)和改善結(jié)構(gòu)受力的目的。與其他加固方法相比碳纖維布加固具有節(jié)省空間,施工簡便,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本,因此該加固工藝備受青睞。
在碳纖維布采購時(shí),經(jīng)常有人會(huì)問到碳纖維布的抗拉強(qiáng)度是多少,大部分人會(huì)告訴你是3400MPa,其實(shí)這個(gè)是一級(jí)碳纖維布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。還有一個(gè)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值也會(huì)偶爾提到。那這兩個(gè)值在實(shí)際中有什么意義呢?現(xiàn)在卡本給大家介紹下。
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
一般說的抗拉強(qiáng)度就表示抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,碳纖維布的抗拉強(qiáng)度表示碳纖維布單位面積所能承受的拉應(yīng)力,說的簡單點(diǎn)就是1mm2截面積的碳纖維布可以承受3400N的力。以一級(jí)300g的碳布為例,100mm寬它的截面積S=a(碳布寬度)b(碳布厚度)=100*0.167(300g碳布厚度)=16.7mm2,那它理論上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工單位對抗拉強(qiáng)度關(guān)注更多一些,因?yàn)樵诓少徧疾紩r(shí)要求碳布抗拉強(qiáng)度為3400MPa,如果達(dá)不到則表示碳布不合格,是不可以應(yīng)用在本工程中的。
抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
同樣的碳布在不同的加固構(gòu)件中抗拉強(qiáng)度是有可能是不一樣的,一級(jí)碳布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在重要構(gòu)件中取1600MPa,在一般構(gòu)件中取2300MPa。很多人疑惑,為什么越是重要對的構(gòu)件設(shè)計(jì)值反而越小呢,首先要明白抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是在受力計(jì)算時(shí)計(jì)算的值。一級(jí)碳布的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是3400MPa,已經(jīng)是確定的,那么在計(jì)算時(shí)取值越小肯定是越安全的,所以導(dǎo)致重要構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值小于一般構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。設(shè)計(jì)單位對抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值更關(guān)注一些,因?yàn)樵谑芰τ?jì)算時(shí),用到的都是抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和抗拉強(qiáng)度之間有什么聯(lián)系呢?首先碳纖維布只有達(dá)到3400MPa的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值才可以按相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值去計(jì)算。在加固時(shí)碳纖維布具體能發(fā)揮多大的抗拉強(qiáng)度呢?這個(gè)不好確定,因?yàn)槊總€(gè)工程的具體情況不一樣,實(shí)際發(fā)揮的強(qiáng)度也不一樣,有些結(jié)構(gòu)變形較大采用碳纖維加固就會(huì)導(dǎo)致碳纖維的強(qiáng)度發(fā)揮的很少,甚至可能發(fā)揮的強(qiáng)度小于抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,這樣結(jié)構(gòu)就會(huì)有一定安全風(fēng)險(xiǎn),所以這樣的結(jié)構(gòu)也不適合采用碳纖維布進(jìn)行加固。
強(qiáng)度是碳纖維布一個(gè)很重要的參數(shù),在加固工程中要充分利用碳纖維的抗拉強(qiáng)度,這樣才能使結(jié)構(gòu)更加安全。

我國的民用住宅建筑中砌體結(jié)構(gòu)占90%以上。砌體結(jié)構(gòu)多采用磚和砂漿砌筑,通過內(nèi)外磚墻的咬砌達(dá)到具有一定整體連接性的目的。由于組成的基本材料和連接方式?jīng)Q定了多層砌體房屋變形能力小,其有脆性性質(zhì),房屋的抗震性能較差,因此在抗震設(shè)防區(qū)改善砌體結(jié)構(gòu)延性,提高房屋的抗震性能具有極其重要的意義。
墻面粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料方法。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),是較理想的新型復(fù)合材料。粘貼纖維布的方法還具有能對結(jié)構(gòu)的不同部位和不同環(huán)境下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工、受力均勻、不會(huì)造成應(yīng)力集中、不占用建筑空間、施工工期較短、結(jié)構(gòu)外觀尺寸不會(huì)出現(xiàn)明顯變化、修復(fù)加固效果顯著等特點(diǎn)。
對由于地震等原因?qū)е缕茐牡钠鲶w,當(dāng)砌體未出現(xiàn)磚被壓碎等嚴(yán)重破壞現(xiàn)象時(shí),用纖維布加固的效果是非常顯著的,纖維布可以恢復(fù)絕大部分承載力,提高極限位移,改善砌體的抗震性能。
1.被加固的磚墻,其現(xiàn)場實(shí)測的磚強(qiáng)度等級(jí)不得低于MU7.5,砂漿強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M2.5,已開裂、腐蝕、老化的磚墻不得采用此方法加固;粘貼碳纖維布對磚墻進(jìn)行抗震加固時(shí),應(yīng)采用連續(xù)粘貼形式,以增強(qiáng)墻體的整體性能。
2.碳纖維布加固的構(gòu)造尚應(yīng)符合下列要求:
①碳纖維布條帶在全墻面上宜等間距均勻布置,條帶寬度不宜小于100mm,條帶的凈距不宜大于三塊磚塊的高度及200mm。
②沿碳纖維布條帶方向及端部應(yīng)有可靠的錨固措施,可采用M10對穿螺桿及5mm厚鋼板沿布方向進(jìn)行錨固,間距不大于1000mm;可根據(jù)墻體端部情況,采用對穿螺栓墊板壓牢,當(dāng)碳纖維布條帶需繞過陽角時(shí),陽角轉(zhuǎn)角處曲率半徑不應(yīng)小于20mm。當(dāng)有可靠的工程經(jīng)驗(yàn)或試料時(shí),也可采用其他機(jī)械錨固方式。
③當(dāng)采用搭接的方式接碳纖維布條帶時(shí),搭接長度不應(yīng)小于200mm,且應(yīng)在搭接長度中部設(shè)置一道錨栓錨固。
④磚墻表面加固前,應(yīng)先做水泥砂漿抹平層,層厚不應(yīng)小于15mm且應(yīng)平整,水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于M10,待抹平層硬化、干燥后方可粘貼碳纖維布。

混凝土柱是主要承受豎向荷載和水平荷載的構(gòu)件,地震荷載作用下柱容易遭到破壞,其典型破壞模式主要包括以下四類:剪切破壞、彎曲破壞、縱筋搭接破壞、彎剪破壞。
采用外貼碳纖維布加固方法可顯著改善柱的抗震性能,使柱子在發(fā)生上述破壞之前能夠具有較好的非彈性變形。
目前,常用的抗震加固方法是沿柱環(huán)向外貼碳纖維布,環(huán)向粘貼的碳纖維布可看作附加箍筋,約束混凝土的橫向變形,從而提高混凝土柱的延性。也可采用外貼縱向碳纖維布來改善柱的抗震性能。
采用碳纖維布加固柱可以顯著提高其抗震性能,加固方法主要有兩類:沿柱環(huán)向和縱向粘貼碳纖維布。
1.沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布加固方法
采用環(huán)向粘貼碳纖維布構(gòu)成環(huán)向圍束對混凝土柱抗震加固,其加固方法與柱的正截面加固方法相同。
碳纖維布主要起到與箍筋相似的作用,碳纖維布對核心混凝土形成有效約束,可抑制混凝土剝落和縱筋屈曲,使柱具有較好的非彈性彎曲變形能力,并且碳纖維布提供的約束力可阻止縱筋搭接接頭的黏結(jié)破壞和滑移,碳纖維布可提高柱的抗剪能力。
因此,沿柱圓周方向粘貼碳纖維布可防止柱的剪切破壞、彎曲塑性鉸破壞和縱筋搭接破壞,提高其抗震性能。
2.沿柱縱向粘貼碳纖維布加固方法
其主要是提高柱的抗彎能力,這種粘貼方式要求端部碳纖維布錨固可靠,通常情況下還需要沿柱環(huán)向粘貼碳纖維布。
但是,應(yīng)該注意到,這種加固方式同時(shí)會(huì)使相鄰構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加力,因此,縱向粘貼碳纖維布加固柱時(shí),還應(yīng)關(guān)注加固柱抗彎能力的提高程度,過大增加柱抗彎能力并不可取。
當(dāng)通過外貼碳纖維布加固柱的方法來提高其延性時(shí),應(yīng)滿足以下構(gòu)造要求:
1.環(huán)向圍束的纖維片材層數(shù),圓柱不少于2層;方形和矩形柱不少于3層。
2.環(huán)向圍束上下纖維片材層之間的搭接長度不應(yīng)少于50 mm,環(huán)向截?cái)帱c(diǎn)的延伸長度不應(yīng)小于200 mm,且各條帶搭接位置應(yīng)相互錯(cuò)開。
3.方形和矩形柱的棱角需要倒角處理,采用碳纖維和玻璃片材加固時(shí)倒角半徑不應(yīng)小于25 mm。
4.加密區(qū)高度應(yīng)取柱截面長邊尺寸、柱凈高的1/6和500mm三者的值。
5.宜沿柱的整個(gè)高度包裹。對于抗震等級(jí)為一、二級(jí)的角柱,應(yīng)沿柱的整個(gè)高度包裹。

很多業(yè)主咨詢關(guān)于房屋樓板裂縫、梁柱裂縫修復(fù)方法的時(shí)候,往往加固公司會(huì)建議他們做碳纖維加固。相信很多業(yè)主聽到這個(gè)碳纖維加固會(huì)感覺到不知道這是什么東西,大家都知道碳纖維是一種材料,但是竟然能夠用到建筑混凝土構(gòu)件的加固上。下面施邦小編就跟大家說說碳纖維到底是什么?碳纖維加固是怎么回事?
碳纖維加固技術(shù)已成為當(dāng)今主流趨勢,碳纖維加固的場所隨處可見,例如超市纖維加固、銀行柱子、橋梁裂縫修補(bǔ)等,甚至碳纖維也可以用到地暖上?
碳纖維是什么?
1. 碳纖維又稱為碳纖維原料(cf),碳纖維加固包括:碳纖維布加固、碳纖維加固。是從有機(jī)纖維碳化、石墨化處理后得到的未經(jīng)石墨材質(zhì)(與亂層石墨近似),一般碳纖維的密度為1750/m3,天然的碳纖維呈黑色。
2. 包含高于90%的無極高分子纖維。對酸、堿、耐腐蝕性能較強(qiáng),不溶不脹、耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。
3. 碳纖維按原料可分:聚丙烯腈基碳纖維、瀝青基碳纖維等。性能可分:通用型、高強(qiáng)型、中模高強(qiáng)型、高模型、超高模型碳纖維。狀態(tài)可分:長絲、短纖維、短切纖維。
4. 碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域:土木建筑、航空航天、汽車材質(zhì)、纖維加固、體育用品、壓力容器、碳纖維布等。
碳纖維的重量不及鋼的四分之一,而他的應(yīng)用領(lǐng)域卻尤為廣泛,所以碳纖維究竟是什么?碳纖維就是我們生活中的一切。
碳纖維加固是什么?
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國家。
我國的這項(xiàng)技術(shù)起步很晚,但隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求,亟需進(jìn)行維修、加固。國內(nèi)早通過的規(guī)范是2003年《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,其編號(hào)為CECS146:2003,已經(jīng)被的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范2006《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》代替,其編號(hào)為GB 50367-2006.碳纖維加固近的國標(biāo)是《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維片材》GB/T 21490-2008,08年10月1日起執(zhí)行。
碳纖維與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土補(bǔ)強(qiáng)相比,具有節(jié)省空間,施工簡便,不需要現(xiàn)場固定設(shè)施,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。
另外,采用該工法,可大大提高建筑物的使用壽命,降低加固成本。因此,碳素纖維作為劃時(shí)代的補(bǔ)強(qiáng)材料,而備受青睞和關(guān)注。
碳纖維布在墻體加固的應(yīng)用,首先可以從墻體受力的角度來分析。墻體在服役過程中,主要承受上部荷載傳遞的壓力。而碳纖維布雖說抗拉強(qiáng)度高,但其質(zhì)軟且自身抗剪強(qiáng)度幾乎可以忽略,無法承受壓應(yīng)力的作用,因此碳纖維布適用于受彎與受拉構(gòu)件加固,不適用于墻體受壓加固。
另一方面,不同基材的墻體與碳纖維布的整體工作性能也大不相同。常用墻體包含砌體墻與混凝土墻,碳纖維布與混凝土基材能夠形成整體共同工作,但在砌體墻中由于砌體表面水泥砂漿整體性較差,導(dǎo)致碳纖維布在砌體墻加固中,易發(fā)生水泥砂漿剝離破壞,造成加固失效。
那么,碳纖維布到底能在墻體加固中起到怎樣的作用呢?大量實(shí)驗(yàn)證明,在保證碳纖維布錨固的情況下,碳纖維布加固墻體能夠有效參與墻體受剪作用,改變破壞形式,提高墻體抗剪承載力與抗震性能。事實(shí)上,在墻體加固中,碳纖維布加固具有很高的局限性。當(dāng)墻體承載力不滿足要求、或墻體配筋率不符合要求時(shí),宜采用增大截面加固法或鋼筋混凝土面層法對墻體進(jìn)行雙面或單面的加固。
利用這兩種方法能夠有效提高墻體抗壓承載力,但需注意植入鋼筋能否保障新舊結(jié)構(gòu)共同工作,因此在增大截面或鋼筋混凝土面層法中,植筋膠將是影響質(zhì)量的重要因素。
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