高性能碳纖維布的最主要指標仍是其強度、彈性模量和斷裂伸長.一般抗拉強度都在3500 Mpa 以上,彈模在230000 Mpa 以上, 伸長率在1.4%以上,結構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構的梁、板、柱和構架的節(jié)點加固,也很適合用于古建筑物或砌體結構的維修加固,恢復和提高結構的承載能力和抗裂性能,國內外成功的應用實例已不勝枚舉。碳纖維成品在土木工程中應用主要有纖維布、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;碳纖維復合板厚度一般為1.2~1.4mm,由3~4層碳纖布經(jīng)過樹脂浸漬固化而成,主要用于梁、板的加固,用纖維板加固的結構,外形規(guī)整,施工簡便,但原材單價較高,國內使用尚不普及。
碳纖維成品在土木工程中應用主要有纖維布、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;碳纖維復合板厚度一般為1.2~1.4mm,由3~4層碳纖布經(jīng)過樹脂浸漬固化而成,主要用于梁、板的加固,用纖維板加固的結構,外形規(guī)整,施工簡便,但原材單價較高,國內使用尚不普及。
高性能碳纖維布的最主要指標仍是其強度、彈性模量和斷裂伸長.一般抗拉強度都在3500 Mpa 以上,彈模在230000 Mpa 以上, 伸長率在1.4%以上,結構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構的梁、板、柱和構架的節(jié)點加固,也很適合用于古建筑物或砌體結構的維修加固,恢復和提高結構的承載能力和抗裂性能,國內外成功的應用實例已不勝枚舉。1995年日本板神大地震和臺灣大地震后之后,碳纖維作為耐震補強材料和技術的地位得到了進一步的發(fā)展和確定。
近年來在國內不少高等院校、科研部門、和各大設計院參與到對碳纖維的應用和研究,目前國家還沒有頒布正式的設計和施工規(guī)范,在建設部確定的研究項目中,已包括有“纖維增強復合材料(FRP)用于城市橋梁的加固與修補研究”、“碳纖維材料加固混凝土結構新技術”等課題,碳纖維的應用研究已得到國家的重視。
粘貼:粘結劑的性能和粘貼工藝是使被加固構件與碳纖維布共同受力的保證,要求粘結劑對被粘貼界面和碳纖布有高的粘結力和強度,抗拉、抗壓、特別是粘貼抗剪強度應遠高于混凝土相應的強度,粘結劑對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,因此應該采用專用的粘結劑;
日本地震證實,碳纖維作為耐震補強材料和技術的地位得到了進一步的發(fā)展和確立。
構造: 對于受彎構件碳纖布是粘貼于受拉區(qū),以補充鋼筋的不足,粘于梁的兩側,以提高梁的抗剪能力,纏繞于混凝土柱外側約束了混凝土的側向變形,可以高柱的承載能力和柱的軸壓比,纏繞于桁架的節(jié)點可使節(jié)點得到整體的加固。碳纖布的層數(shù)可通過計算確定,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;必要時縱向可以搭接,搭接長度不得少于100mm,要保證碳纖維端部有可靠的錨固,除滿足計算要求外,還應有必要的構造措施。
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