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碳纤维施工的行业须知「多图」

建筑碳纤维结构加固方法包括外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、加大截面加固法、 预应力加固法、粘贴碳纤维复合材料加固法、锚钉粘贴钢板加固法 1. 外包型钢加固法:采用外包型钢,少许增大了构件截面,对结构截面抗弯刚度E1的提高有所帮助,但是真正的效能是型钢增大了截面外缘承受应力的能力。   2. 粘贴钢板加固法:粘贴钢板也是增大了构件截面,对结构截面抗弯刚度E1的提
碳纤维施工







建筑碳纤维结构加固方法包括外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、加大截面加固法、 预应力加固法、粘贴碳纤维复合材料加固法、锚钉粘贴钢板加固法

1. 外包型钢加固法:采用外包型钢,少许增大了构件截面,对结构截面抗弯刚度E1的提高有所帮助,但是真正的效能是型钢增大了截面外缘承受应力的能力。

  2. 粘贴钢板加固法:粘贴钢板也是增大了构件截面,对结构截面抗弯刚度E1的提高有所帮助,但主要效能还是增强了构件截面外缘承受应力的能力,对于承受正负弯矩的梁构件,该方法特别有效。

  3. 加大截面加固法:该方法是结构加固的基本方法,也是理论应用到实践的很直观的方法,采用加大截面加固法能够直观、有效的增加截面的惯性矩,来降低截面很外缘的应力,使截面材料能够承受该应力,达到加固的目的。

  4. 预应力加固法:该方法是针对增强构架截面外缘承受应力的能力问题,采用体外预应力使构件截面产生预应压力,有比粘钢粘纤维材料更直接、有效的优势。

  5. 粘贴碳纤维复合材料加固法:按照抗弯设计状态设计建造的构件,它的截面所能承受额弯矩,主要体现在构件截面外缘的拉应力数值上,为增强构件截面外缘承受应力的能力,用纤维材料替代钢板实施粘贴,可以达到同等钢板的效果。

  6. 锚钉粘贴钢板加固法:为了使粘贴钢板的效能得到更好的的发挥,对粘贴钢板加固法进行了改进,就是在钢板与混凝土之间增加了异形锚钉,它可以使钢板与混凝土结合更加紧密,使钢板受到拉力,加固完毕后,钢板的弹性收缩使混凝土受到预压受力,使构件外缘的应力承受能力有更大的提高。













碳纤维加固补强技术,是利用碳纤维布或碳纤维板材来粘贴在混凝土结构的表面,从而实现对混凝土结构加固和补强的一种新型技术。由于建筑工程的使用年限较长,部分工程存在因设计载荷标准过低而造成的遗留问题,而且部分工程的使用环境也较为复杂,建筑结构大多数长时间暴露在外界环境中,受到温度、雨水、大气等环境因素的侵蚀,在长期使用的过程中,混凝土梁柱会出现承载力下降等问题,安全性能也呈现不同程度的降低。

碳纤维材料具有轻质、高强、耐腐蚀、抗l疲劳性能优异等特点,在建筑工程的补强和加固方面有着巨大的优势。常用加固补强材料包括碳纤维布、碳纤维板材等。碳纤维布加固补强是利用碳纤维布捆绑混凝土梁、柱,从而实现承重加固补强的技术。碳纤维板材主要是将碳纤维材料与树脂浸渍后,通过在固定模具中连续拉挤成型后制得,具有高强度和高弹性模量的特点,在建筑中具有施工方便快捷的特点,碳纤维承担了主要的应力,具有较高的强度,树脂的作用是抵抗外界的侵蚀,其整体的性能受到纤维和树脂直接黏合效果的应用。碳纤维板材的加固方法主要是将板材粘贴于构件的受力部位,提高该区域的承受力,从而提高构件的抗弯和抗剪能力。












碳纤维材料对于建筑工程的加固维修主要就是对其的抗弯加固,即碳纤维材料与钢筋混凝土共同承担荷载,从而提高建筑物的承载能力。其次就是对于建筑工程的抗剪加固,即用碳纤维材料约束混凝土,从而减少混凝土在剪力作用下出现裂缝以达到提高抗剪强度的作用。另外还有就是对于建筑物的抗压加固,即利用碳纤维材料本身的特性来约束建筑物混凝土的径向变形,从而提高混凝土的抗压强度。将碳纤维材料与建筑材料结合,可以有效地提高建筑材料的抗弯、抗剪和承载能力,碳纤维和建筑材料可形成整体受力结构,碳纤维的存在有效分散了载荷

碳纤维的加固原理

提高建筑材料延性。碳纤维材料在使用过程中往往是粘贴在构件之上,此时碳纤维对于构件形成约束作用,在受到外力作用时,碳纤维和混凝土材料可以协同对抗外界作用力,提高了建筑材料的耐压能力,有效地延缓构件达到破坏所用的时间,改善建筑整体的抗震能力。







碳纤维分类及命名

现在炭纤维的主要产品有聚基,沥青基及黏胶基3大类,每一类产品又因原纤维种类、工艺和炭纤维性能等不同,又分成许多品种。“炭纤维”一词实际上是多种炭纤维的总称,因此分类及命名就十分重要。20世纪70年代末期,国际理论与应用化合会(IUPAC)曾对炭纤维的分类和命名作了规定。首先用PAN(聚),MP(中间相沥青)及VS(黏胶)表示炭纤维的类别,再以小写英文字母表示热处理温度如lht(表示热处理温度,1400℃),hht(热处理温度在2000℃以上),然后再加上表示性能的符号(如HT表示高强、HM高模、SHT超高强、HTHS高强高应变、IM中模及UHM超高模等)。同时指出,聚基,黏胶基及普通型沥青基炭纤维均属难石墨化的聚合物炭,而中间相沥青基炭纤维及气相生长的炭纤维是易石墨化炭。在第三次国际炭纤维会议上(1985年,伦敦)。曾建议按力学性能将炭纤维分成下列5级。超高模量级(UHM):  模量在395 GPa以上;高模量级(HM): 模量在310~395 GPa间;中模量级(IM): 模量在255~310 GPa间;超高强度级(UHT):  强度在3.5 GPa以上模量在255 GPa以下;高强度级(HT): 强度达3.5 GPa。这两种分级法都有不足之处。现在炭纤维产品分类由制造商自行标明:原纤维种类、单丝孔数、直径、排列方式(如平行、缠结、加捻等),有无表面处理(及其种类),有无上浆(及浆剂种类)等。一些重要的商品名称及性能,可见聚基炭纤维和沥青基炭纤维。








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