粘貼碳纖維布加固與粘鋼加固能否互換?主要是取決于
碳纖維粘貼加固法:碳纖維粘貼加固是指碳纖維材料通過膠粘劑(浸漬樹脂)充分浸潤、固化,完全粘接固定在構(gòu)件表面,形成堅韌的復合層,從而對被加固構(gòu)件起到補強作用。要求被加固構(gòu)件的現(xiàn)場實測混凝土強度等級不低于C15,且混凝土表面的正拉粘接強度不低于1.5MPa。
粘貼在混凝土構(gòu)件表面的碳纖維,不得直接暴露于陽光或有害介質(zhì)中,其表面應進行防護處理。被加固的混凝土結(jié)構(gòu)長期使用的環(huán)境溫度不應高于60℃,如果被加固結(jié)構(gòu)處于特殊環(huán)境(如高溫、高濕、介質(zhì)侵蝕、放射等)中,除按國家現(xiàn)行有關(guān)標準要求采取相應防護措施外,還應采用耐環(huán)境因素作用的膠粘劑,并按專門的工藝要求進行粘貼。
粘鋼加固:亦稱粘貼鋼板加固,是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
粘貼碳纖維布加固和粘鋼加固的形式和加固機理比較類似,本質(zhì)上相當于增加構(gòu)件配筋,在抗剪、抗彎加固中一般可以互相替換。
如果碳纖維布抗拉強度設計值取為2000MPa,鋼材(Q235)抗拉強度設計值取為200MPa,可按照0.1mm厚碳纖維布相當于1mm厚鋼板的原則代換。
但應注意以下幾點:碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,但碳纖維的抗拉強度是鋼材的10倍左右,所以要充分發(fā)揮加固材料的強度,粘貼碳纖維需要加固構(gòu)件產(chǎn)生更大的形變。也就是說,在小變形情況下,粘貼碳纖維加固應力滯后顯著,所以當構(gòu)件承載力相差較多時,應優(yōu)先選用粘鋼加固;
碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,達到同樣的力值,鋼材截面要大的多,所以粘鋼加固提高構(gòu)件鋼度的幅度要超過碳纖維加固。也就是說,若補充同樣的抗彎能力,構(gòu)件粘鋼加固的撓度、裂縫寬度小于粘碳纖維加固的;
鋼板上可以焊接錨筋,也可鉆孔設植筋錨固,所以粘鋼加固的錨固方式較粘碳纖維靈活;
碳纖維輕、薄,不需要大型施工機械,運輸儲存、施工簡便,同樣工程量,粘貼碳纖維施工工期約是粘鋼的40%。碳纖維和鋼材相比,屬惰性材料,不銹蝕,也不易被有害介質(zhì)腐蝕,在惡劣環(huán)境下耐久性好。
碳纖維具有柔韌性,能夠包裹復雜外形的構(gòu)件,并非很光滑的結(jié)構(gòu)建筑的鋼筋表面基本有效粘貼率也可以達到100%,粘貼鋼板是很難達到100%有效的粘貼面,相應的驗收標準僅僅是達到70%。

在之前的文章中,我們多次談到粘鋼加固與粘貼碳纖維布加固都可以提高原有建筑結(jié)構(gòu)的承載力,但這兩種方法對建筑承載力的提升效果如何,我們就不得而知。通過查閱整理相關(guān)的技術(shù)資料,將粘鋼加固與碳纖維布加固與大家進行分享,希望對大家會有所幫助。
粘鋼和粘貼碳纖維布加固法其加固原理基本相同,都是通過結(jié)構(gòu)膠粘劑將薄鋼板和碳纖維材料粘貼在原構(gòu)件表面,使之成為一個整體共同受力提高原有構(gòu)件的承載力。
從施工方面來說,粘鋼或粘貼碳纖維布的厚度不宜太厚。對于粘鋼來說,其粘貼鋼板的加固量對受拉區(qū)和受壓區(qū),分別不應超過3層和4層,并且要保證鋼板的總厚度不應超過10mm;粘貼碳纖維布的加固量對于預成型板來說,不應超過2層,對濕法鋪層的織物不宜超過4層。超過4層時,則應考慮采用碳纖維板進行加固,并采取可靠的加強錨固措施,確保結(jié)構(gòu)安全。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用粘鋼或粘貼碳纖維布加固時,其正截面的受彎承載能力提高幅度,不應超過40%,并應驗算其受剪承載力,避免因受彎承載力提高后而導致構(gòu)件受剪破壞先于受彎破壞;其目的是為了控制加固后構(gòu)件的裂縫寬度和變形,也是為了強調(diào)“強剪弱彎”設計原則的重要性。
由此看來,粘鋼和粘碳纖維布加固方法并不能無限提高建筑物的承載力,在對建筑物進行加固處理時,我們必須按照混凝土結(jié)構(gòu)加固原則對建筑物進行結(jié)構(gòu)鑒定并依據(jù)鑒定結(jié)果選擇合理的加固方案,確保結(jié)構(gòu)安全。

可能很多朋友并不了解或者沒有見過這種材料。碳纖維布從早的航空、宇宙關(guān)聯(lián)器材的應用開始,到體育用品和機械產(chǎn)品,近年,作為混凝土構(gòu)造物補強材料的替代品,被廣泛應用在高速公路、鐵路橋和橋的橋墩、隧道、建筑物的抗震補強工程中。
近這幾年,碳纖維布行業(yè)的發(fā)展勢頭是非常強烈的,尤其是用碳纖維制成的復合材料可以極大地增強復合材料的強度和韌性。而碳纖維本身厚度有很大的不同,比如說有的是0.111mm的厚度,還有的是0.167mm的厚度。當然也有一些碳纖維是非常厚的,比如說0.294mm或者0.333mm的厚度都有,關(guān)鍵就是看具體的工程的實際需要。
碳纖維布行業(yè)發(fā)展是非常的不錯的,這種材料可以在各行各業(yè)都能夠使用的到,尤其是在工程加固行業(yè),屬于性能高強的新型的加固材料。比如說在建筑結(jié)構(gòu)上面使用這種材料可以讓結(jié)構(gòu)的強度得到極大的提升,同時還能夠增強結(jié)構(gòu)的抗震能力。
但是,碳纖維布需要和碳纖維膠配套使用,才能起到加固補強的作用。一般的操作是,用碳纖維膠將碳纖維布和混凝土等基材粘結(jié)在一起,以此提高結(jié)構(gòu)的強度、抗震、抗老化等方面的能力。
另外,碳纖維布本身質(zhì)輕、有韌性,可以包裹不同外形的構(gòu)件,也可以在狹小的空間內(nèi)使用。比如在橋梁建造的時候,或者是在見到一些形狀比較復雜的需要加固的建筑工程的時候就能夠使用的到。
關(guān)于碳纖維布的一些話題就簡要的為大家介紹到這里了,希望通過今天的介紹能夠讓大家對這種材料有更多的了解。目前國內(nèi)生產(chǎn)碳纖維布的企業(yè)不少,但是,關(guān)于碳纖維布的品質(zhì)是參差不齊的,客戶在購買時可以從多方面綜合考慮。

碳纖維布加固之大偏心受壓構(gòu)件
在鋼筋混凝土建筑及橋梁中,偏疼受壓構(gòu)件的使用較多,如梁橋中的墩身、柱根底等。這類結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的一個一起特點是正截面上效果著軸心壓力和彎矩。
偏疼受壓構(gòu)件由于使用較多,在鋼筋混凝土中也是容易被損壞的構(gòu)件,一般情況下,偏疼受壓構(gòu)件的損壞特征如下:
當相對偏疼距較大,且受拉鋼筋配筋率較小時,偏疼受壓構(gòu)件的損壞是由于受拉鋼筋首先到達屈從強度而導致受壓混凝土壓碎,這一損壞稱為大偏疼受壓損壞。其接近損壞時有顯著的征兆,橫向裂縫展開顯著,構(gòu)件的承載力取決于受拉鋼筋的強度和數(shù)量。
當相對偏疼距較小,或雖然相對偏疼距較大,但構(gòu)件配置的受拉鋼筋較多時,就有可能首先使受壓區(qū)混凝土先被壓碎。在通常情況下,接近軸力效果一側(cè)的混凝土先被壓壞,受壓鋼筋的應力也能到達抗壓規(guī)劃強度;而離軸向力較遠一側(cè)的鋼筋仍可能受拉但并未到達屈從,但也可能仍處于受壓狀況。臨損壞時,受壓區(qū)高度略有添加,損壞時無顯著征兆。這種損壞屬于小偏疼受壓損壞。
在目前的鋼筋混凝土加固辦法中,用張貼碳纖維布的辦法加固大偏疼受壓構(gòu)件使用廣泛。該辦法是經(jīng)過配套碳纖維膠將碳纖維布張貼于構(gòu)件之上,到達加固補強的效果。選用碳纖維布加固大偏疼受壓構(gòu)件需要注意的是:
當選用碳纖維布加固大偏疼受壓的鋼筋混凝土柱時,應將碳纖維布張貼于構(gòu)件受拉區(qū)邊際混凝土外表,且纖維方向應與柱的縱軸線方向共同。這是由于碳纖維布不能接受壓力,只能考慮其抗拉效果,因而標準規(guī)定將碳纖維布的受力辦法規(guī)劃成僅接受拉應力效果。
別的,在大偏疼受壓構(gòu)件加固核算中,對碳纖維布之所以不考慮強度利用系數(shù),是由于在實踐工程中絕大多數(shù)偏疼受壓構(gòu)件均處于受壓狀況。因而,在承載能力極限狀況下,受拉側(cè)的拉應變是從受壓側(cè)應變轉(zhuǎn)化過來的,故不存在拉應變滯后的問題,亦即以為碳纖維布的抗拉強度能得到充分發(fā)揮。
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