碳纤维布(芳纶布)加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布(芳纶布)粘贴于混凝土表面,以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(芳纶布)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,我国起步很晚,近几年,由于碳纤维的价格降低,也开始大量用于建筑物、桥梁、地铁等方面的补强加固,由于其具有高强度、重量轻、耐久性及优良的施工性,在桥墩、楼板、梁柱及烟囱等加固方面使用效果良好,在、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。
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在碳纤维桥梁加固中,粘合剂的选择非常重要。高强度粘合剂能够充分利用碳纤维材料本身的性能,实现接续结构和纤维增强材料之间的紧密锁定,从而提高加固结构的力学性能。常见的粘合剂有树脂、丙烯酸脂、苯酯等,其中较常用的是树脂。
碳纤维布和碳纤维板
碳纤维材料分为两种形式:碳纤维布和碳纤维板。碳纤维布是碳纤维的基础材料,它与碳纤维增强材料一起使用,能够产生更高的强度和刚度;碳纤维板是碳纤维的一种压缩成型产品。选用哪种形式的碳纤维材料取决于被加固结构的具体情况和强度和刚度的要求。
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碳纤维布适用范围:
碳纤维布与碳纤维浸渍胶配套使用成为碳纤维复合材料,适用于混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固、木质结构的加固,可有效提高,构件的承载力、抗震性能和耐久性。是处理下列工程问题的良好备选方案:
1、建筑物使用荷载增加;
2、工程使用功能改变;
3、材料老化;
4、混凝土强度等级**设计值;
5、结构裂缝处理;
6、恶劣环境服役构件修缮、防护。
7、其他用途:体育用品、工业产品等众多领域。
说到加固方法,大家首先会想到粘钢加固和碳纤维加固,由于粘钢和碳纤维加固的计算原理、公式和限制条件相同,在确认构件可以采用粘钢和粘碳纤维加固后,如何快速判断是使用粘钢还是粘碳纤维布加固。
从基本原理和材料特性等方面考虑方案的选择:(1)结构变形碳纤维布与钢板的弹性模量基本相同,但碳纤维布的抗拉能力是钢板的8倍。因此,当建筑结构发生较大变形时,建议采用粘贴碳纤维布加固的方法。如果变形能力较小,建筑构件的承载力相差较大,为减小应力滞后,保证材料的充分性能,宜采用粘钢加固。
(2)钢筋要求在加固要求相同的情况下,粘钢加固所需的截面较大,能明显了结构刚度。如果两者的抗弯强度相同,则粘钢筋的挠度和裂缝宽度比粘碳纤维布筋的小。
(3)加固环境的影响如果结构处于的腐蚀加固环境,建议使用碳纤维布,因为碳纤维布的耐腐蚀性比钢要好很多。
碳纤维加固技术的应用越来越广泛。碳纤维加固混凝土和钢筋混凝土结构的研究比较成熟,而碳纤维加固砌体结构、钢结构、木结构的研究还处于初始阶段。碳纤维加固技术应用前景广阔,研究碳纤维加固技术对工程实践有重要的意义,对碳纤维加固技术的研究进行整理,能为相关研究人员了解这一领域的研究成果和开展研究提供参考。
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