高性能碳纖維布的最主要指標(biāo)仍是其強(qiáng)度、彈性模量和斷裂伸長(zhǎng).一般抗拉強(qiáng)度都在3500 Mpa 以上,彈模在230000 Mpa 以上, 伸長(zhǎng)率在1.4%以上,結(jié)構(gòu)加固主要是利用碳纖維的高抗拉性能,廣泛用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板、柱和構(gòu)架的節(jié)點(diǎn)加固,也很適合用于古建筑物或砌體結(jié)構(gòu)的維修加固,恢復(fù)和提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗裂性能,國(guó)內(nèi)外成功的應(yīng)用實(shí)例已不勝枚舉。碳纖維成品在土木工程中應(yīng)用主要有纖維布、纖維板、棒材、型材、短纖維等,各有不同的使用范圍,而當(dāng)前加固工程中用量最大和最普遍的還是碳纖維布(片),碳纖維布常用的規(guī)格是200g/m2和300g/m2,厚度分別是0.111mm和0.167mm;碳纖維復(fù)合板厚度一般為1.2~1.4mm,由3~4層碳纖布經(jīng)過(guò)樹脂浸漬固化而成,主要用于梁、板的加固,用纖維板加固的結(jié)構(gòu),外形規(guī)整,施工簡(jiǎn)便,但原材單價(jià)較高,國(guó)內(nèi)使用尚不普及。
碳纖維成品在土木工程中應(yīng)用主要有纖維布、纖維板、棒材、型材、短纖維等,各有不同的使用范圍,而當(dāng)前加固工程中用量最大和最普遍的還是碳纖維布(片),碳纖維布常用的規(guī)格是200g/m2和300g/m2,厚度分別是0.111mm和0.167mm;碳纖維復(fù)合板厚度一般為1.2~1.4mm,由3~4層碳纖布經(jīng)過(guò)樹脂浸漬固化而成,主要用于梁、板的加固,用纖維板加固的結(jié)構(gòu),外形規(guī)整,施工簡(jiǎn)便,但原材單價(jià)較高,國(guó)內(nèi)使用尚不普及。
高性能碳纖維布的最主要指標(biāo)仍是其強(qiáng)度、彈性模量和斷裂伸長(zhǎng).一般抗拉強(qiáng)度都在3500 Mpa 以上,彈模在230000 Mpa 以上, 伸長(zhǎng)率在1.4%以上,結(jié)構(gòu)加固主要是利用碳纖維的高抗拉性能,廣泛用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板、柱和構(gòu)架的節(jié)點(diǎn)加固,也很適合用于古建筑物或砌體結(jié)構(gòu)的維修加固,恢復(fù)和提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗裂性能,國(guó)內(nèi)外成功的應(yīng)用實(shí)例已不勝枚舉。1995年日本板神大地震和臺(tái)灣大地震后之后,碳纖維作為耐震補(bǔ)強(qiáng)材料和技術(shù)的地位得到了進(jìn)一步的發(fā)展和確定。
近年來(lái)在國(guó)內(nèi)不少高等院校、科研部門、和各大設(shè)計(jì)院參與到對(duì)碳纖維的應(yīng)用和研究,目前國(guó)家還沒(méi)有頒布正式的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范,在建設(shè)部確定的研究項(xiàng)目中,已包括有“纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)用于城市橋梁的加固與修補(bǔ)研究”、“碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)新技術(shù)”等課題,碳纖維的應(yīng)用研究已得到國(guó)家的重視。
粘貼:粘結(jié)劑的性能和粘貼工藝是使被加固構(gòu)件與碳纖維布共同受力的保證,要求粘結(jié)劑對(duì)被粘貼界面和碳纖布有高的粘結(jié)力和強(qiáng)度,抗拉、抗壓、特別是粘貼抗剪強(qiáng)度應(yīng)遠(yuǎn)高于混凝土相應(yīng)的強(qiáng)度,粘結(jié)劑對(duì)界面和碳纖維布都要有良好的滲透性和相容性,具有抗沖擊、耐疲勞、抗老化等優(yōu)異性能,因此應(yīng)該采用專用的粘結(jié)劑;
日本地震證實(shí),碳纖維作為耐震補(bǔ)強(qiáng)材料和技術(shù)的地位得到了進(jìn)一步的發(fā)展和確立。
構(gòu)造: 對(duì)于受彎構(gòu)件碳纖布是粘貼于受拉區(qū),以補(bǔ)充鋼筋的不足,粘于梁的兩側(cè),以提高梁的抗剪能力,纏繞于混凝土柱外側(cè)約束了混凝土的側(cè)向變形,可以高柱的承載能力和柱的軸壓比,纏繞于桁架的節(jié)點(diǎn)可使節(jié)點(diǎn)得到整體的加固。碳纖布的層數(shù)可通過(guò)計(jì)算確定,考慮到各層的共同工作系數(shù),抗疲勞的能力和避免脆性破壞,一般建議不宜超過(guò)5層;從受力性能角度,單層優(yōu)于多層,窄幅優(yōu)于寬幅;必要時(shí)縱向可以搭接,搭接長(zhǎng)度不得少于100mm,要保證碳纖維端部有可靠的錨固,除滿足計(jì)算要求外,還應(yīng)有必要的構(gòu)造措施。
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