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碳纖維加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)簡(jiǎn)介

    碳纖維復(fù)合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastic)加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來興起的一項(xiàng)新型加固技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是將碳素纖維這種高性能纖維應(yīng)用于土木工程,，利用樹指類材料把碳纖維粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面,，形成復(fù)合材料體（CFRP），通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作,，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的目的,。

2、 碳纖維加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)原理

    碳纖維材料具有高強(qiáng)度,、高彈性模量,、重量輕及耐腐蝕性好等特點(diǎn)，其抗拉強(qiáng)度是普通鋼筋的十倍左右,，彈性模量略高于普通鋼筋的彈性模量,。加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)所用碳纖維材料主要為二種：碳纖維材料與配套樹脂。其中碳纖維的抗拉強(qiáng)度為建筑鋼材的十倍,，而彈性模量與鋼材相當(dāng),，某些種類(如高彈性)碳纖維的彈性模量甚至在鋼材的兩倍以上，且施工性能與耐久性良好,，是一種很好的加固修復(fù)材料,；配套樹指則包括底層樹脂、找平樹脂及粘結(jié)樹脂,，前兩者的作用是為了提高碳纖維的粘結(jié)質(zhì)量,，而后者的作用則是使碳纖維與混凝土能夠形成一個(gè)復(fù)合性整體，并且共同工作,，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎,、抗剪承載能力，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固,、補(bǔ)強(qiáng)的目的,。

3、加固工程概況

    某110kV變電所建于2000年,，因電容器室爆炸燃燒,，第二榀框架梁遭到破壞,，保護(hù)層混凝土開裂、酥松,、剝落,，下弦鋼筋變形較嚴(yán)重，鋼筋受力截面削弱,，危及結(jié)構(gòu)安全,，影響電力的安全生產(chǎn)。經(jīng)基建部門,、設(shè)計(jì)部門,、加固公司等單位專家一起進(jìn)行分析比較，選擇粘貼碳纖維布進(jìn)行加固,，防止大梁的過度變形,，延長(zhǎng)梁的使用壽命,。

4,、碳纖維布加固框架梁設(shè)計(jì)

4．1碳纖維布加固的前提

    首先，利用回彈法對(duì)框架梁混凝土進(jìn)行檢測(cè),，以供加固參考,。經(jīng)檢測(cè)，混凝土的實(shí)際強(qiáng)度為C30,。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,，及現(xiàn)場(chǎng)混凝土、鋼筋的受損情況,，考慮提高框架梁的抗拉強(qiáng)度等級(jí),，為此，將610mm寬的碳纖維布裁成兩半,，分兩層粘貼在框架梁的底面及兩側(cè),，加固后，增加了原受拉鋼筋面積,，彌補(bǔ)了由于原鋼筋變形而造成的截面削減,，構(gòu)件的承載力得到加強(qiáng)，而且,，總體配筋率ρmin≤ρ≤ρmax ,，可以滿足使用要求。

4．2碳纖維布的設(shè)計(jì)

    在受彎加固時(shí),，應(yīng)使碳纖維片材的纖維方向與受拉區(qū)的拉應(yīng)力方向一致,。因梁底寬度為350mm，而碳纖維布的寬度為610mm,，兼顧加固時(shí)碳纖維布的幅寬效應(yīng)及框架梁下的受拉范圍,，考慮將碳纖維布裁為兩半,，一層為300mm寬，一層為310mm寬,，分兩層粘貼在梁的下側(cè),；再粘貼100mm寬的碳纖維布“U”形箍；框架梁兩側(cè)面上邊緣各粘貼四根100mm寬的碳纖維布條固定碳纖維布“U”形箍,。

l? ????/?@?>ii-,、構(gòu)件表面凹陷部位用環(huán)氧修補(bǔ)膠填平，修復(fù)至表面平整,。在殘缺修補(bǔ)中使用環(huán)氧修補(bǔ)膠時(shí),，要在氣溫-5℃以上，相對(duì)濕度小于85%的條件下施工,。修補(bǔ)膠涂刮后,，表面仍存在的凹凸糙紋，應(yīng)再用砂紙打磨平整,。 
刷碳纖維膠 
　　我司碳纖維膠分為A組和B組,，配膠比例2：1，配合一起攪拌均勻,，將配好的碳纖維膠,，用滾筒均勻涂刷于需要粘結(jié)的砼表面。 
粘貼碳纖維 
　　粘貼碳纖維材料之前,，首先應(yīng)確認(rèn)粘貼表面干燥,。氣溫在-10℃以上，相對(duì)濕度RH＞85%時(shí),，如無有效措施不得施工,。為防止碳纖維受損，在碳纖維材料運(yùn)輸,、儲(chǔ)存,、裁切和粘貼過程中。應(yīng)用鋼直尺與壁紙刀按規(guī)定尺寸切斷碳纖維材料,，材料的裁切數(shù)量應(yīng)按當(dāng)天的用量裁切為準(zhǔn),。碳纖維縱向接頭必須搭接20cm以上。該部位應(yīng)多涂樹脂,，碳纖維橫向不需要搭接,。其施工工藝要點(diǎn)如下： 
　　1、粘貼樹脂的主劑,、固化催促劑和固化劑應(yīng)按規(guī)定的比例稱量準(zhǔn)確,，裝入容器，用攪拌器攪拌均勻。一次調(diào)和量應(yīng)以在可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn),。 
2,、粘貼時(shí)，在碳纖維和樹脂之間盡量不要有空氣,?？捎霉伟澹▽Ｓ霉ぞ撸┭刂w維方向在碳纖維材料上重復(fù)刮壓，使樹脂滲浸入碳纖維中,。
3,、粘貼完成后，再在碳纖維布表面均勻滾涂刷一層碳膠,，用刮板（專用工具）沿著纖維方向在碳纖維材料上重復(fù)刮壓,，使樹脂滲浸入碳纖維中。
4,、粘貼完成后,在碳纖維布表面灑少許干沙,確保粉刷層的良好結(jié)合.
養(yǎng) 護(hù) 
　　粘貼碳纖維材料后,，需自然養(yǎng)護(hù)1-2小時(shí)達(dá)到初期固化，應(yīng)保證固化期間不受外界干擾和碰撞,。 在開始施工之前,，應(yīng)確認(rèn)碳纖維片材及配套膠粘劑類粘結(jié)的產(chǎn)品合格證、產(chǎn)品質(zhì)量出廠檢驗(yàn)報(bào)告,，各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合要求,。 本信息長(zhǎng)期有效！