亚博app在线登录_碳纤维布加固混凝土结构的原理与施工技术探讨
发布时间:2021-07-13  

概要:粘贴碳纤维结构修整技术是指使用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面,使两者联合工作,提升结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力,由此而超过对建筑物展开修整、修补的目的。  关键词:碳纤维布修整  1、碳纤维布结构修整技术概述  粘贴碳纤维结构修整技术是指使用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面,使两者联合工作,提升结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力,由此而超过对建筑物展开修整、修补的目的。

  碳纤维强化聚合物(CarbonFibreReinforcedPoly-mer全称CFRP,也称作碳纤维增强塑料)是由环氧树脂粘高抗拉强度的碳纤维束而成的。用于碳纤维布修整具备以下几个优点:a、强度低(强度大约为普通钢材的10倍),效果好;b、修整后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性;c、可调重(大约200g/m2),基本不减少结构可调及横截面尺寸;柔性好,更容易剪裁,适用范围甚广;d、施工简单(不须要大型施工机构及周转材料),更容易操作者,经济性好;e、施工工期短(本工程实例仅有用一周);因此,碳纤维结构修整技术在混凝土结构方面已产生较小的效应。  碳纤维修整技术限于于各种结构类型、各种结构部位的修整修复,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、筒体、壳体等结构,拒绝基层混凝土的强度等级不高于C15才可;另外,砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维展开修整。

  2、碳纤维布修整的原理  用作建筑结构修整的碳纤维材料具备优良的力学性能,其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍;但是,碳纤维材料织物碳纤维布后,其中的各碳纤维丝很难几乎联合工作,在忍受较低的荷载时,一部分形变水平较高的碳纤维丝首先超过其抗拉强度并解散工作状态,以此类推,各碳纤维丝渐渐脱落,以后整体毁坏。而用于粘结剂后,各碳纤维丝能很好地联合工作,大大提高碳纤维布的抗拉强度,故碳纤维修整首先必需使碳纤维布中的碳纤维丝能联合工作,因此粘结剂对碳纤维布的修整起着关键的起到,它既要保证各碳纤维丝联合工作,同时又保证碳纤维布与结构联合工作,从而超过修整的目的。

  3、工程概况  某制药厂保太松车间初建1984年,因长年不受腐蚀性气体的风化,三根厚腹梁下弦混凝土与钢筋皆遭到相当严重生锈,造成保护层混凝土裂开、酥松、破损,下弦钢筋破损、破损,钢筋受力横截面巩固,严重威胁结构安全性,影响工人的生产情绪;经与设计人员一起展开分析较为,自由选择粘贴碳纤维布展开修整,能避免腐蚀性气体的风化,缩短梁的使用寿命。  4、碳纤维布修整的依据及前提  4.1碳纤维布修整的依据  ⑴某制药厂获取的保太松车间图纸。

  ⑵屋架的生锈情况。  ⑶厚腹梁的实际检测强度。

  ⑷《混凝土结构修整技术规程》。  4.2碳纤维布修整的前提  首先,利用泡泡法对厚腹梁混凝土展开检测,以供修整参照。经检测,混凝土的实际强度为C30.  根据设计图纸,及现场混凝土、钢筋的生锈情况,考虑到提升下弦的抗拉强度等级,为此,将610mm长的T700S型碳纤维布裁成两半,分两层粘贴在下弦的底面及两侧(厚腹梁下弦宽度为200mm),修整后,相等于减少原不受纳钢筋面积的46%,填补了由于原钢筋破损而导致的横截面缩减,构件的承载力获得强化,而且,总体配上筋率minmax,可以符合用于拒绝。

  4.3碳纤维布的设计  因梁底宽度为200mm,而碳纤维布的宽度为610mm,顾及修整时碳纤维布的幅宽效应及下弦的不受纳范围,考虑到将碳纤维布裁为两半,一层为300mm长,一层为310mm长,分两层粘贴在梁的下侧及两面侧边(两侧边高度为50-55mm),不应留意:转角处需处置成圆角(R10mm)。  5、碳纤维布修整的施工  5.1施工打算  5.1.1施工材料的打算  辽宁省建设科学研究院生产的JGN-C胶(底胶)及JGN-P胶(摩擦力胶),T700S型碳纤维布。

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  5.1.2辅助材料的打算  专用滚筒,刮板,角向磨光机,剪刀,凿子,榔头,台秤,丙酮。  5.1.3搭建脚手架  按安全性规程拒绝搭建好脚手架,高度以便利施工为前提。

  5.2施工工艺  ⑴把屋架下弦被生锈部位的质地混凝土挖丢弃,把破损的钢筋用钢丝刷刷掉被破损层。  ⑵补粉凿除的混凝土梁用SJ-601防腐砂浆补粉凿除的混凝土梁(对于较小面积的劣质层在凿除后应用于环氧砂浆展开修缮),并水土保持三天。  ⑶用压缩空气将表面浮尘清理整洁[并未挖部位(须要修整处)用混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质,构件基面的混凝土要抛光平坦,特别是在是表面的突起部位要磨平],用丙酮将须要粘贴处清除整洁。

  ⑷涂抹底胶将JGN-P胶甲乙组分按需按3:1的重量称之为好,放到洁净的容器中调和均匀分布,用刮板将它均匀分布地涂在屋架底面(两侧风吹150mm),待胶烧结后(烧结时间视现场气温而以定,以指触潮湿不尽相同)再行展开下一工序施工。留意:调好的底胶需在规定的时间内用完了,一般情况下40min内用完了。  ⑸找平混凝土表面凸起部位用修复胶(JGN-C胶含有两倍粉料)填平,模板连接器等经常出现高度劣的部位应用于修复胶空缺,尽量减少高度劣。

  ⑹粘贴碳纤维布将JGN-C胶甲乙组分按3:1的重量称之为好,放到洁净的容器中调和均匀分布,用刮板将胶均匀分布地涂风吹在底胶上须要粘贴碳纤维布处,旋即把按设计拒绝已剪裁好的碳纤维布粘贴在设计部位,然后用专用滚子沿碳纤维布的受力方向往返滚压,吸管汽泡。待指触潮湿后,即可以展开第二道碳纤维布的粘贴,方法同第一道。留意:碳纤维布的搭接长度一般为100mm,末端部用纵向碳纤维布相同。

  ⑺两道碳纤维布粘贴完了,待指压潮湿后,再行风吹涂抹一层JGN-C面胶,往返滚压,使胶充份渗透到到碳纤维布中去。  ⑻待面胶指触潮湿后,表面做到一层保护层(屏蔽涂料或水泥砂浆)。

  6、有关材料的技术指标  目前,国内碳纤维材料及设施结构胶的生产厂家有多家,选配前应严肃理解材料的涉及技术指标及操作者解释,我所所用的各材料指标如表格1~表格3.  表格1结构修整修复用碳纤维材料(CFRP-T700S)主要性能指标抗拉强度(MPa) 弹性模量(MPa) 延伸率(%) 密度(g/cm3) 耐腐蚀性 滋长性 均匀度 5000 2.35105 2.1 1.8 优 较好 较好     表格2碳纤维织物数据单位面积重量(g/m2) 径向纤维 纬向纤维 径向密度根/cm 纬向密度根/cm 220 碳纤维 尼龙线 2.65 1.6 径向重量比例% 纬向重量比例% 碳布宽度(mm) 积层厚度(mm) 积层厚度为重新加入树脂后其纤维体积含量为50%时的厚度 99 1 610 0.2   表格3建筑结构胶主要技术性能指标结构胶名称 JGN-C JGN-P 起到 粘贴碳纤维专用胶 与JGN-C设施用于的底胶 外观 甲组分 白色蜡状膏体 无色半透明液体 乙组分 棕色液体 棕红色液体 粘接剪切强度(MPa) >30.0 粘接强度(混凝土-混凝土) 混凝土毁坏 剪切剪切强度(MPa) >20.0   传输强度(MPa) >50.0   倾斜强度(MPa) >30.0   混合黏度(20℃时) <5000cp(不流挂)   填充物量 0.6~1.0kg/m2 0.25~0.3kg/m2 限于期(20℃时) >90min 可用于时间 20~40min 硬化时间(20℃时) <3.0h 指干时间(20℃时)   甲:乙=3:1 甲:乙=3:1 用于温度 10~35℃     7、结论  根据修整原理由此可知,在施工前必需自由选择适合的粘结剂,严肃查阅材料的质保书及用于解释,掌控材料的各有关参数,以保证它有充足的强度,能确保碳纤维丝联合工作,同时又保证碳纤维布与结构联合工作;在施工过程中,参考用于解释,每道胶都必需处置好,尤其是粘贴碳纤维布的JGN-C胶,负起并能胶充份地渗透到到碳纤维丝之间(细部空鼓处,能用针筒静脉注射胶),保证互相联合工作。  通过对某制药厂工程实例的施工操作者,深深体会到碳纤维布结构修整技术概述中讲解的各项优点,该工程施工时,在确保安全的前提下,仅用了非常简单的脚手架,而且,碳纤维布剪裁十分便利,可以根据形状及尺寸随便剪裁,在各种支架的遮盖处可随便穿越,施工十分便利;另外,从2001年5月7日修整后到现在,在腐蚀性气体的风化下,至今未见有被生锈处;该工程从动工到完结仅有7天(还包括搭乘、拆卸脚手),工总费用仅约为11000.00元。

  由此可见,碳纤维布修整结技术顶点很显著,应用于前景很光明。  8、探究  粘贴碳纤维结构修整技术是一种新型的修整技术,早已获得更为普遍的应用于,并已产生较小的经济效益;在混凝土结构的修整中,碳纤维布主要是承担钢筋的受力,即碳纤维布的主要起到是提升结构构件的抗拉强度,那么在其它的结构中,碳纤维布能否起着强化抗拉强度的起到呢?因为碳纤维布在结构胶的起到下强度很高,其它结构在用碳纤维布修整后,不会否象类似于钢筋混凝土结构构件的超筋横截面毁坏一样产生负面影响呢?  目前我所正在探寻应用于碳纤维布修整砖砌体的技术(如砖砌体在外界环境影响下产生的裂缝修复,使用碳纤维布来提升砌体的某些力学性能),该技术是粘贴碳纤维结构修整技术领域中的新生事物,如能顺利,终将也能产生较小的经济效应.|亚博app在线登录。

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