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浅析碳纤维布加固破坏原理及施工工艺

  据了解碳纤维布加固技术在90年代在我国建筑工程和桥梁隧道工程领域中开始被应用,在早期其加固费用昂贵,碳纤维布加固技术的发展被限制,随着我国科技实力的不断发展,碳纤维布加固的造价不断降低,使的碳纤维布加固技术日益成熟,其应用领域不断增大,让碳纤维材料在工程应用领域中得到了全面推广。

  

卡本碳纤维布.jpg


  碳纤维布加固混凝土柱:

  采用碳纤维布对混凝土进行加固,其原理是利用了碳纤维的高抗拉强度和对混凝土的约束作用,使得混凝土处于三向受压状态,从而提高混凝土柱的极限承载力和压缩能力。

  

碳纤维布加固.jpg


  碳纤维布加固混凝土梁:

  根据实验研究成果,碳纤维布加固梁的破坏形式有以下几种:

  1、界限破坏,当碳纤维和钢筋的配置率适当,在受压混凝土达到极限应变的时候,受拉区纤维刚好达到极限强度,此时材料的强度得到充分发挥,截面的延性也达最大值;

  2、适筋破坏,钢筋受拉屈服,受压区混凝土被压坏,碳纤维未达到极限应变;

  3、少筋破坏,受拉钢筋先达到屈服,然后碳纤维片材超过极限拉应变,并达到极限状态而被拉坏,而此时受压区混凝土尚未破坏;

  4、超筋破坏,加固量过大,受拉钢筋屈服前,受压区混凝土被压坏;

  5、粘接破坏,在达到正截面极限承载力前,碳纤维片材与混凝土产生剥离破坏。

  

碳纤维布加固梁板.jpg


  与此同时,碳纤维布加固在工程中已经有了很多的应用,卡本碳纤维布在上海证券交易所加固工程以及清华附属中学等加固改造工程中得到了大范围使用。在这些工程中它们所有的一个共同病害就是混凝土结构出现裂缝,为了防止裂缝处钢筋与空气接触产生氧化,从而导致锈蚀,应对裂缝进行修补。对裂缝进行修补过后,在采用碳纤维布进行加固,大致过程如下:

  1、首先按照图纸要求进行定位放线;

  2、采用硬毛刷对混凝土表面进行清理并将转角处打磨成圆弧状;

  3、按设计要求裁剪碳纤维布;

  4、涂抹底胶,粘贴碳纤维布,并沿着单向多次刮压,涂刷面胶,并对碳纤维布进行防护;

  5、待胶固化后,对粘贴碳纤维布进行验收。

  

碳纤维布加固案例.jpg


  总而言之,碳纤维布加固技术与传统的增大截面加固法、粘钢加固法等相比,碳纤维布加固法具有抗拉强度高,耐腐蚀性好、自重轻、施工便捷等优点,为结构安全保驾护航。与此同时,碳纤维布加固除了对开裂的梁板进行加固处理之外,还可在户型改造工程、房屋加层工程、地下室改造工程以及古建筑的修复工程中应用。

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