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梁加固

   粘鋼加固也被稱(chēng)為粘貼鋼板加固,它是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類(lèi)粘接劑粘結于混凝土構件的表面,然后使鋼板與混凝土形成統一的整體,從而利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構件承載能力及剛度的目的。即是在梁的位置采用該粘鋼加固方法,從而使梁達到加固的作用。采用環(huán)氧樹(shù)脂粘鋼膠做粘鋼加固應注意的施工注意事項是:

1、鋼板粘貼面打毛紋應垂直于構件長(cháng)向(即受力方向);

2、砼基面應打磨去一層皮為1至2mm(即浮漿層);

3、砼強度不得低于C15且表面不得有蜂窩麻面并平整;

4、砼和鋼板表面不得有粉層、油污;

5、鋼板和砼間須有足夠的。

碳纖維加固行業(yè)應用

碳纖維也應用在工業(yè)與民用建筑物、鐵路公路橋梁、隧道、煙囪、塔結構等的加固補強, 在鐵路建筑中,大型的頂部系統和隔音墻在未來(lái)會(huì )有很好的應用,這些也將是碳纖維很有前景的應用方面。具有密度小, 強度高, 耐久性好, 抗腐蝕能力強, 可耐酸、堿等化學(xué)品腐蝕, 柔韌性佳, 應變能力強的特點(diǎn)。用碳纖維管制作的桁梁構架屋頂, 比鋼材輕50%左右, 使大型結構物達到了實(shí)用化的水平, 而且施工效率和抗震性能得到了大幅度提高。另外, 碳纖維做補強混凝土結構時(shí), 不需要增加螺栓和鉚釘固定, 對原混凝土結構擾動(dòng)較小, 施工工藝簡(jiǎn)便。

 

碳纖維加固材料結構

碳纖維每一根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成,直徑大約5至8微米。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近,是由一層層以六角型排列的碳原子所構成。兩者差別在于層與層之間的連結。石墨是晶體結構,它的層間連結松散,而碳纖維不是晶體結構,層間連結是不規則的。這樣便防止滑移增強物質(zhì)強度。

碳纖維加固材料特性

碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼具紡織纖維的柔軟可加工性。它比重不到鋼的1/4,但強度卻非常強。而且其耐蝕性出類(lèi)拔萃,是新一代增強纖維。碳纖維兼具碳材料強抗拉力和纖維柔軟可加工性?xún)纱筇卣?,是一種的力學(xué)性能優(yōu)異的新材料。碳纖維拉伸強度約為2到7GPa,拉伸模量約為200到700GPa。密度約為1.5到2.0克每立方厘米,這除與原絲結構有關(guān)外,主要決定于炭化處理的溫度。一般經(jīng)過(guò)高溫3000℃石墨化處理,密度可達2.0克每立方厘。再加上它的重量很輕,它的比重比鋁還要輕,不到鋼的1/4,比強度是鐵的20倍。碳纖維的熱膨脹系數與其它纖維不同,它有各向異性的特點(diǎn)。

碳纖維的比熱容一般為7.12。熱導率隨溫度升高而下降平行于纖維方向是負值,而垂直于纖維方向是正值。碳纖維的比電阻與纖維的類(lèi)型有關(guān),在25℃時(shí),高模量為775,高強度碳纖維為每厘米1500。這使得碳纖維在所有高性能纖維中具有最高的比強度和比模量。同鈦、鋼、鋁等金屬材料相比,碳纖維在物理性能上具有強度大、模量高、密度低、線(xiàn)膨脹系數小等特點(diǎn),可以稱(chēng)為新材料之王。

碳纖維除了具有一般碳素材料的特性外,其外形有顯著(zhù)的各向異性柔軟,可加工成各種織物,又由于比重小, 沿纖維軸方向表現出很高的強度,碳纖維增強環(huán)氧樹(shù)脂復合材料,其比強度、比模量綜合指標,在現有結構材料中是最高的。碳纖維樹(shù)脂復合材料抗拉強度一般都在3500兆帕以上,是鋼的7到9倍,抗拉彈性模量為230到430G帕亦高于鋼;因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000兆帕以上,而A3鋼的比強度僅為59兆帕左右,其比模量也比鋼高。與傳統的玻璃纖維相比,楊氏模量是玻璃纖維的3倍多;與凱芙拉纖維相比,不僅楊氏模量是其的2倍左右。碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂層壓板的試驗表明,隨著(zhù)孔隙率的增加,強度和模量均下降??紫堵蕦娱g剪切強度、彎曲強度、彎曲模量的影響非常大;拉伸強度隨著(zhù)孔隙率的增加下降的相對慢一些;拉伸模量受孔隙率影響較小。

碳纖維還具有極好的纖度,一般僅約為19克,拉力高達300kg每微米。幾乎沒(méi)有其他材料像碳纖維那樣具有那么多一系列的優(yōu)異性能, 因此在旨度、剛度、重度、疲勞特性等有嚴格要求的領(lǐng)域。在不接觸空氣和氧化劑時(shí),碳纖維能夠耐受3000度以上的高溫,具有突出的耐熱性能,與其他材料相比,碳纖維要溫度高于1500℃時(shí)強度才開(kāi)始下降,而且溫度越高,纖維強度越大。碳纖維的徑向強度不如軸向強度,因而碳纖維忌徑向強力而其他材料的晶須性能也早已大大的下降。另外碳纖維還具有良好的耐低溫性能,如在液氮溫度下也不脆化。

碳纖維加固施工方式

碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。中國的這項技術(shù)起步很晚,但隨著(zhù)中國經(jīng)濟建設和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,現有建筑中有相當一部分由于當時(shí)設計荷載標準低造成歷史遺留問(wèn)題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿(mǎn)足當前規范使用的需求,亟需進(jìn)行維修、加固。常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結構加固技術(shù)。成為了研究和工程應用的熱點(diǎn)。國內已有數十個(gè)高校和科研院所開(kāi)展了此項研究工作,并取得了一批接近國際先進(jìn)水平的研究成果。由于中國具有世界上最為巨大的土木建筑市場(chǎng),碳纖維加固建筑結構的應用將呈現不斷增長(cháng)的的趨勢。

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