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  碳纖維布加固法

發布日期:2021-03-01 09:58:45 瀏覽量:389

  常見的結構加固方法有很多,主要為外包型鋼加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼纖維復合材(布、板)加固法、預應力碳纖維復合板加固法等,今天我們通過規范來解讀碳纖維布加固法,以下簡稱碳布加固法。

  01碳纖維布加固法

  一、定義:

  碳纖維布加固技術的是利用膠粘劑把碳纖維布粘貼在混凝土受損部位,使之與混凝土基體合為一體,確保二者共同受力,充分地利用了碳纖維布的良好抗拉強度來達到加固補強受損構件的承載能力和使用功能的目的,以此來提高混凝土構件的承載力,從而減少混凝土構件的變形量和控制裂縫擴展的一種補強加固方法

  二、適用范圍:

  普遍適用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構件的加固,比如建筑梁、板、柱、墻等的加固,以及橋梁、隧道、煙囪、筒倉等其它土木工程的加固補強。但是對于受壓構件、剛度不足構件、承受動荷載的結構構件均不適合使用。

  三、技術特點:

  1.優異的力學性能,可有效地應用于多種形式的結構補強;

  2.優異的化學穩定性,具有足夠的適應環境變化的能力;

  3.輕質高強,可以不增加結構體積,所增加的結構自重幾乎可以不計;

  4.施工工序簡單,易于操作。

  四、工藝流程:

  定位放線→砼表面處理→涂刷底層浸漬膠→粘貼碳纖維布→沿單向面多次刮壓→涂刷面層浸漬膠→表面防護。

  02碳布加固技術注意點(結合規范)

  下面我們將結合多本規范,對常見的一些注意點,進行說明和論證,以便更加規范我們的施工和設計。

  一、設計規定:

  1、被加固混凝土構件的現場實測砼強度等級不低于C15,且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于1. 5MPa。

  那么,為什么要規定混凝土實測強度呢?!在《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2013 總則里給出了專業的解釋:

  

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  同時我們還需要對基面進行處理,棱角打磨(圓弧半徑不小于25mm),干燥處理等,具體請參考《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》GB50550-2010。

  

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  2、外貼纖維復合材加固鋼筋混凝土結構構件時,應將纖維受力方式設計成僅承受拉應力作用。

  3、《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2013 里明確其長期使用溫度不應高于60℃。但應指出,這是按照常溫條件下,使用普通型膠粘劑的性能確定的。當采用耐高溫膠粘劑時可不受此限制,但應受現行國家標準《混凝土設計規范》 GB 50010 對混凝土結構承受生產性高溫的限值。

  

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  4.卸載處理:卸載處理的意義在于減少二次受力的影響,即降低纖維復合材的滯后應變,使得加固后的結構能充分利用纖維材料的強度。

  

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  03加固計算

  1、計算的基本規定(以受彎構件正截面加固計算為例):

  

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  當考慮到二次受力影響時,纖維復合材的滯后應變應按下式計算:

  

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  2、正截面承載力計算:

  

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  3、構造規定(U型箍的設置):

  對鋼筋混凝土受彎構件正彎矩區進行正截面加固時,其受拉面沿軸向粘貼的纖維復合材應延伸至支座邊緣,且應在纖維復合材的端部(包括截斷處)及集中荷載作用點的兩側,設置纖維復合材的U形箍(對梁)或橫向壓條(對板)。

  

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  04施工質量驗收

  標準施工流程在前文中已一進行了描述,此處不再贅述,可參考《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》GB50550-2010 外粘纖維復合材部分。

  纖維復合材與混凝土之間的粘結質量可用錘擊法或其他有效探測法進行檢查。根據檢查結果確認的總有效粘結面積不應小于總粘結面積的95%。

  

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  什么是內聚破壞呢?參考《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》GB50550-2010得知。

  

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  膠粘劑內聚破壞是內聚破壞的一種,粘接膠的選擇會直接影響碳布加固效果,因此選擇合適的粘接膠尤為重要。這里之所以強調“合適”而非“優質”,因為不僅粘接膠的質量影響加固效果,粘接膠和碳布的適配性也同樣影響最終加固效果。

  這點在《混凝土結構加固設計規范》GB50367-2013 總則里也有解釋:

  

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  05加固效果展示

  實踐是檢驗真理的唯一標準,下面我們通過卡本的真實案例來說明碳布加固的顯著效果。

  工程概況:西安某項目為框架結構,因其服役時間較長,梁板等主要構件均出現不同程度破壞,需要進行及時加固。

  加固詳情:

  施工單位根據設計單位出具圖紙進行加固改造,該結構涉及改造加固方法較多,針對樓板、梁出現的裂縫及變形病害,采用粘貼卡本碳纖維布或粘鋼加固方法進行加固。其主要目的就是有效的解決裂縫和提高梁板的承載力,加固效果顯著。



文章來源: 永年加固公司
本文鏈接: http://www.liveatcampus.com/a_20210301164350.html
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