碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达地区。我国的这项技术起步很晚,但随着我国经济建设和交通事业的飞速发展,现有建筑中有相当一部分由于当时设计荷载标准低造成历史**问题,一些建筑由于使用功能的改变,难以满足当前规范使用的需求,亟需进行维修、加固。目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。
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碳纤维之所以能用于结构加固,主要是因为它的抗拉强度高,远**钢筋。因此,采用碳纤维作为受拉材料,可以起到与受拉钢筋相同的作用,混凝土结构的强度和承载能力。除了碳纤维布外,配套的胶粘剂也是碳纤维布加固可靠性的重要保证。
浸渍胶的粘结作用是碳纤维布与混凝土基材形成一个整体协同工作的根本保证。如果浸渍胶效果不佳,碳纤维布的剥离破坏会导致加固失效,危及生命安全。因此,在结构加固中,应选用强度高、耐久性好的浸渍胶。
碳纤维布的主要特点如下:
1.高强度
碳纤维布具有非常高的强度,其强度甚**于钢材。钢的拉伸强度大约为500-2000 MPa,而碳纤维布的拉伸强度可以达到2000-6000 MPa。这种高强度使碳纤维布成为维修和加固结构的理想材料。在加强混凝土或钢结构方面,使用碳纤维布可以大大提高强度,减少建筑物重量。
2.轻质
碳纤维布是一种较轻的材料,比同等体积的钢材轻4-5倍。因此,它被广泛应用于飞机、航天器、汽车等领域。碳纤维布的轻量化特性也使其成为建筑业的理想材料,可减少建筑物自身重量,降低地震带来的影响,减少灾难发生时的损失。
3.常温下不易腐蚀
碳纤维布不易受到常规腐蚀的影响,由于其是非金属材料,不会受到生锈和污染等影响。因此,它是一种理想的用于船舶、桥梁和化工设备的材料。在高温和低温环境下,碳纤维布的机械性能和化学性质都保持良好,适用于各种特殊环境。
4.高弹性模量
碳纤维布具有高弹性模量,是指材料在加压时的变形能力。它比同等材料的弹性模量高3-4倍,这使得碳纤维布在许多工业和建筑应用中具有**的优势。在飞机或车辆制造中,使用弹性模量高的材料可以减少飞行或驾驶中产生的振动和震动,从而改善乘客的舒适度和安全性。
5.易于加工和制造
碳纤维布易于加工和制造,因为它的细针状纤维在加工过程中不容易分解。它可以轻松地使用机器加工成各种形状和大小,可以使用手工工具割裁、钻孔、打洞等。此外,碳纤维布还可以使用人工进行各种复杂的加工,使其适用于许多领域,包括建筑、船舶和电子。
6.耐磨和耐久
碳纤维布是一种耐磨和耐久的材料。它具有非常高的耐磨性,比其他材料更难损坏。它还具有耐久性,能够承受长期的使用和暴露于不同的环境中,不会因为时间的软化而降低其强度和稳定性。
产品优点:
1.产品重量轻,施工简单方便。比重是钢材的23%,基本上不增加构件本身自重,不改变构件截面尺寸结构。
2.质地柔软,易于裁剪,各种形状构件都可以使用,,*施工质量。施工占地小,灵活多变,不需要架设大型施工机器,无湿作业,明火作业,指数高。
3.厚度非常小,便于交叉重叠。可弯曲缠绕,对各类曲面,异型构件也能够应用;
4.抗拉强度高。
5.?耐高低温,耐持久,耐腐蚀。与结构胶配合胶配合使用,能阻止有害介质渗透,对内部结构起保护作用。
6.配套树脂胶的渗透性很好,施工简单且所需工期较短。
7.无刺激性气味,新型环保材料。
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。
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