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预应力碳纤维布加固原理
1、预应力碳纤维布加固方法
预应力纤维布加固系统由三部分组成:锚具、碳纤维布、碳纤维胶。其工作原理是将纤维布张拉至设计值,用粘结材料将其粘贴到混凝土板梁的受拉面,使其与混凝土结构共同受力利用碳纤维材料良好的抗拉强度,达到增强构件承载能力及强度的目的。
2、预应力碳纤维布施工工艺
(1)施工准备:在加固表面
结构加固补强
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预应力碳纤维布加固原理
1、预应力碳纤维布加固方法
预应力纤维布加固系统由三部分组成:锚具、碳纤维布、碳纤维胶。其工作原理是将纤维布张拉至设计值,用粘结材料将其粘贴到混凝土板梁的受拉面,使其与混凝土结构共同受力利用碳纤维材料良好的抗拉强度,达到增强构件承载能力及强度的目的。
2、预应力碳纤维布施工工艺
(1)施工准备:在加固表面按照设计施工放样,准确确定预应力碳纤维布和两端锚具位置。放样采取钢尺定位,根据支座位子确定实际钻孔以及混凝土清理位置。
(2)混凝土粘贴表面处理:桥梁钢筋混凝土结构长期直接暴露在头一定湿度的空气中,在粘贴碳纤维布加固施工中,需打凿掉脆化疏松层,提高粘结力。对混凝土粘贴面的脆化疏松层,应采用硬质金刚石磨轮打磨掉且完全露出新面,并用钢丝刷清楚输送浮层。对于单个空鼓面积不应大于10000平方毫米,允许采用注射法进行充胶处理,若单个空鼓面积大于10000平方毫米,应进行割除修补,重新粘贴碳纤维布,粘贴时搭接长度不应小于20厘米,若粘结层数超过3层,搭接长度不应小于30厘米。为了保证预应力碳纤维布与混凝土之间的设计间隙,实现碳纤维布受力张拉时平直均衡无阻碍,对混凝土高凸面应采用金刚石打磨片打磨,对混凝土低凹面应采用环氧修补胶修补。假如粘贴时混凝土湿度较大,对混凝土粘贴面尚须进行人工干燥处理。
(3)钻植胶锚螺栓:施工放线次啊要钢筋探测仪标定螺栓钻孔位置,假如遇到钢筋需移位,应通知技术人员记录编号,并安排现场修整支座板安装孔。采用电锤钻孔时应保证钻孔中心线与混凝土梁面垂直,钻孔中心位置偏差不超过3mm。B、以简支梁抗剪加固为例:一承受均布荷载bxh矩形截面梁,h/b<。采用化学胶管或植筋胶植入螺栓时,应保证孔内胶液饱满且螺栓垂直于梁面。
(4)安装锚具支座与预应力碳纤维布:将锚固板安装至张拉板上,调整张拉钢板,使碳纤维布的纵向轴线通过锚具中线,以保证碳纤维布截面内力分布均匀。待调整好平整度后,将碳纤维布的两端固定在锚固板上,取下另一段的锚固板,放置在干净的塑料布上,以便于在梁上涂刷浸渍胶。与其他芳纶纤维、玻璃纤维不同,碳纤维具有明显的各向异性,柔软可加工性。将配置好的浸渍胶均匀涂刷在构件的粘贴面,应保证涂刷厚度均匀。
(5)张拉预应力碳纤维布与压紧条安装:将锚固板安装在构件的另一端的张拉板上,轴承压在锚固板上,安装千斤顶并调整处于水平位置,加压张拉至设计张拉应力值的15%,刻录锚具张拉移动起始线。加压张拉至设计张拉应力值的30%,检测锚行程位移是否对应预张拉时的刻录线。分段加压张拉至设计张拉应力值的50%、70%、90%、,检测锚具行程位移是否满足理论伸长量的要求,按规范要求张拉端锚具行程位移与理论伸长量误差应不大于±6%。用橡胶滚筒顺纤维片材方向均匀平稳压实,使树脂从两边溢出,保证密实无空洞。加压或减压时,千斤顶行程速度应控制在20mm/分钟以内,严禁冲、放千斤顶行程。所有张拉都应在碳布胶适用期内完成。当张拉应力值和张拉端锚具行程位移满足要求后,将拉杆上面的锁固螺栓扭紧到位,使锚固端的碳纤维布与混凝土梁表面紧密结合,停顿5分钟没有其他异常情况后在碳纤维布表面再刷一层浸渍胶,使碳纤维布完全被树脂浸润,并用刷子沿纤维方向挤压,除去碳纤维下面的水泡。随后在锚固区域粘贴附加锚固U型箍或压条,压紧条安装时需与混凝土面保持1cm左右的缝隙以防止剥离破坏,之后拆除千斤顶和锚具张拉支架。
(6)固化养护与拆卸夹具:应碳纤维布在施工环境温度和材料特性合理控制固化时间,当施工环境温度25℃时,固化时间相对延长。目前碳纤维布加固在建筑加固工程中已被广泛应用,碳纤维布加固是一种较为新型的加固方法,即应用环氧树脂粘结碳纤维布沿一定方向粘贴在需加固补强的结构构件上,使其结合并共同受力以达到提高被加固结构构件的强度、刚度、抗裂性和延伸性等。在浸渍胶凝固后,检查碳纤维布的粘贴质量,在构件上覆盖一层塑料薄膜,养护后松开张拉机具,裁除多余的碳纤维布,将张拉机具卸除。
加固纤维板材介绍
纤维加固技术是在上世纪八十年代兴起的新兴技术,由于纤维复合材料优异的机械性能和化学性能,已备受工程界的青睐,并在工程加固中广泛应用。其中以玄武岩纤维、芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维四种纤维增强材料运用为广泛。2、底层涂刷(底层涂料具有较强的渗透性,可渗入砼表面内)(1)把底层涂料的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放人容器内,用搅拌器拌均匀,一次调和量应在可使用时间内用完为准。然而各种纤维材料的力学性能参数各有差别,其可设计性和加工性也各不一样。
1、玄武岩纤维
玄武岩纤维是一种新型的矿物纤维,是由玄武岩原材料经高温熔线拉丝而制成的。高强度和模量较高,可与混凝土的相容,它的价格是在芳纶纤维和玻璃纤维之间。由于其原材料来自天然玄武岩,产品性能非常大,也已经以多种形式成为加固材料在工程中应用。
2、芳纶纤维
芳纶纤维具有高强度、高模量、低延伸率、电绝缘性好、抗冲击性好、柔软可加工性、施工简便的优良性能。在许多方面和碳纤维是互补的,也是一种重要的纤维增强材料。抗拉强度高,是普通钢材的4-8倍,极适合于钢筋混凝土结构的加固补强。芳纶纤维可单独使用,也可与碳纤维、玻璃纤维等混合使用。国外芳纶纤维的应用十分广泛,然而在我国,芳纶纤维作为结构加固材料在我国的应用仍处于起步阶段。
3、碳纤维
碳纤维作为加固材料,具有一定的固有缺陷,如抗冲击强度低、抗剪强度低、导电性强,会产生电磁干扰,应用范围有限。由于其具有高强度、高模量、结构简单等优良的力学性能,在建筑工程使用中仍得到了广泛的应用。2、按设计要求对破损面钢筋处理后用环氧树脂裂缝胶进行灌缝或封闭处理,并保证钢筋保护层厚度不小于15mm。每年碳纤维年消耗量占世界总产量的四分之一,碳纤维是增长快的、发展潜力的是纤维增强复合材料。
4、玻璃纤维
玻璃纤维包括高强度玻璃纤维和无碱玻璃纤维,玻璃纤维的延伸率以及抗拉强度低,价格便宜,但弹性模量查,耐碱性差,受盐腐蚀性差,施工操作差。因此应用范围受限制较多,适用于加固要求低的场合。
结构加固_加固工程_钢结构_加固材料-前景建筑工程
木结构建筑如何加固我国古代建筑,有着的形式与结构,不同时期的古建筑,不仅反映了各个时期的建筑水平,也是对应时期的历史缩影,是我国文化的重要组成部分。
现存的古建筑:如故宫、黄鹤楼、岳阳楼、苏州园林等,大多为木质结构。由于木材本身为有机化合物,易腐烂和虫蛀。由于采用不同配比、性能各异的树脂又具有较高粘结强度,能有效传递芳纶纤维板与混凝土两种材料间的应力,保证不产生界面的粘结剥离。并且在微生物和气候的长期影响下,木质结构会发生变形、弯曲、龟裂等现象,很难长久保存。古建筑对于我们有着重要的意义与价值,那么如何更好的保留古建筑呢?
保护古建筑,好的方法是对其进行加固改造。1992年9月发布的《古建筑木结构维护与加固技术规范》中规定“古建筑的维护与加固,必须遵守不改变原状"的原则。原状系指古建筑个体或群体中一切有历史意义的遗存现状。好的碳纤维丝束比较黑亮,用火烧一下,不会卷曲,会像细铁丝一样发红,用手摸平滑,柔光,丝束均匀,顺直、布面平整,导电性能好。若需恢复到创建时原状或恢复到一定历史时期特点的原状时,必须根据需要与可能,并具备可靠的历史考证和充分的技术论证。因此可知:古建筑加固主要遵循历史建筑保护的“原真性、必要性和可逆性”,大限度地保持古建筑的原有风貌,满足“修旧如旧”的修缮原则。
在使用传统方法对木质结构进行加固时,有很大的局限性。首先常规方法加固时,会加设铁材加固,铁材易锈蚀,在使用前必须进行除锈抗锈处理。这道工序费力费时,并有可能对建筑造成新的破坏。
木质结构的大问题是腐蚀与虫害。传统方法中,比较常用的是利用低毒的防腐防虫药剂,而其中的毒性成分日积月累,会影响人们健康,造成环境污染。(4)必要时用修补材料对混凝土表面行涂抹和修补处理,然后必须等到修补完成后才能进入下一道工序。其次,木材是一种各向异性的自然材料,其顺纹抗剪强度和横纹抗拉强度很低,且古建筑的承重结构由于处于长期荷载作用,较容易产生纵向的裂缝。
加固技术发展至今,已