碳纖維復合材料加固修復混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是近年來在發(fā)達國家興起的應用于加固的新技術(shù),這種技術(shù)是將高性能高彈性模量的碳纖維應用于土木工程,從而達到對混凝土構(gòu)件修復、補強和加固的目的。隨著行車密度和車輛荷載的增加,許多在役橋梁出現(xiàn)了不同程度的損壞,影響了橋梁的安全,而橋梁的建造費用十分昂貴,將這些橋梁拆除重建是不現(xiàn)實的,因此有必要選用一種適合于橋梁的修復加固技術(shù)。碳纖維布沿纖維方向具有很高的強度,它是一種正交異性材料。在單向加固情況下,通常沿加固混凝土梁體的縱向來布置碳纖維布的主拉應力方向,與主鋼筋的受力方向一致,碳纖維布粘貼在梁體受拉區(qū),作用與受力鋼筋一樣,碳紅維和被加固的混凝土構(gòu)件通過粘結(jié)層傳遞剪應力和粘結(jié)正應力。碳纖維片材的纖維方向與受力方向相同時,其強度**;纖維方向與受力方向垂直時,其強度**。用環(huán)氧樹脂將碳纖維片材粘貼于混凝土表面,待環(huán)氧樹脂固化后,構(gòu)件和樹脂固化后的碳纖維形成新的受力復合體。當有外力時,碳纖維片材和鋼筋一起承受,由于碳纖維片材分擔了-部分應力,從而**降低了主鋼筋的應力。由于碳纖維具有高抗拉強度、高彈性模量和與鋼筋接近的伸長率,使得鋼筋和碳纖維能夠更好的協(xié)同工作。碳纖維布加固原理是將碳纖維布粘貼在混凝土構(gòu)件表面,以提高構(gòu)件的承載力。江西橋梁碳纖維加固哪家好
碳纖維布加固優(yōu)點1、單向抗拉強度高,是普通鋼筋的7—10倍左右。2、質(zhì)量輕,質(zhì)量只有普通鋼筋的1/4,可手工操作,不需要大型的機具、設(shè)備;在結(jié)構(gòu)表面粘貼,施工速度快、周期短,對加固結(jié)構(gòu)的生活、生產(chǎn)影響小,且?guī)缀醪辉黾釉Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量。3、彈性模量高,尤其是高彈性模量的碳纖維片材,在加固結(jié)構(gòu)中能發(fā)揮較大的作用。面積質(zhì)量有200g/㎡、300g/㎡、600g/㎡,其計算厚度分別為、、,碳纖維板的厚度通常為,大不超過。5、在潮濕、侵蝕性環(huán)境中性能穩(wěn)定,因纖維增強復合材料和粘結(jié)用樹脂化學性能穩(wěn),能抵抗酸、堿、鹽和水的侵蝕。6、廣泛應用于橋梁等工程;施工性能超群,易于剪裁,對所需的形狀和尺寸有很高的適應能力;體積小,對施工的操作空間要求可達到低限度。碳纖維布加固應用范圍建筑物梁、柱、樓板結(jié)構(gòu)補強;橋梁、橋墩、橋面結(jié)構(gòu)補強;隧道、煙囪結(jié)構(gòu)補強;海灘建筑物防腐補強;民用建筑、工業(yè)建筑、市政道路橋梁、水利工程、電力工程等碳纖維布加固技術(shù)要點①受彎加固時,纖維方向應與加固的受力方向一致;②受剪加固、抗震加固時,纖維方向宜與構(gòu)件軸向垂直;③受彎加固和受剪加固時,混凝土強度等級應不低于C15;④采用封閉粘結(jié)碳纖維加固混凝土柱時。 衢州柱碳纖維加固碳纖維布加固優(yōu)點是耐久高、施工簡便、可曲面或轉(zhuǎn)折粘貼。碳纖維布抗拉強度是同等厚度鋼板10倍左右。
傳統(tǒng)的橋梁加固方法有很多種,以下是一些常見的傳統(tǒng)加固方法:增大截面加固法:通過增大橋梁構(gòu)件的截面面積,提高其承載能力和穩(wěn)定性。體外預應力加固法:在橋梁外部施加預應力,以增強橋梁的結(jié)構(gòu)強度和剛度。粘鋼加固法:將鋼板粘結(jié)在橋梁構(gòu)件的表面,以提高其承載能力和抗變形能力。碳纖維加固法:將碳纖維布或片材粘貼在橋梁構(gòu)件的表面,以提高其結(jié)構(gòu)強度和耐久性。改變結(jié)構(gòu)體系加固法:通過改變橋梁的結(jié)構(gòu)體系,調(diào)整橋梁的受力狀態(tài),以提高其承載能力和穩(wěn)定性。增加支撐加固法:在橋梁上部或下部增加支撐結(jié)構(gòu),以增強橋梁的承載能力和穩(wěn)定性。更換鋪裝層加固法:更換橋面的鋪裝層,采用強度高、高韌性的材料,以提高橋面的承載能力和耐久性。錨噴混凝土加固法:在橋梁表面噴射混凝土,以增強其結(jié)構(gòu)強度和耐久性。增加橫向鋼筋加固法:在橋面兩側(cè)增加橫向鋼筋,以提高橋面的承載能力和穩(wěn)定性。調(diào)整縱坡加固法:通過調(diào)整橋梁的縱坡,改善其受力狀態(tài),提高其承載能力和穩(wěn)定性。這些傳統(tǒng)加固方法可以單獨或結(jié)合使用,根據(jù)橋梁的具體情況和需要解決的問題來選擇合適的加固方法。
自上世紀七十年代未初期,歐洲進行纖維增強復合材料(FRP)在木工程應用研究以來,具有極好的比強度和比剛度、耐腐蝕性的纖維增強復合材料已普遍用于混凝土結(jié)構(gòu)的粘貼加固工程,形成了纖維增強復合材料補強加固已有混凝士橋梁的新技術(shù) 其中碳纖維增強復合材料(CFRP)應用更多?;炷翗蛄航Y(jié)構(gòu)的粘貼碳纖維板技術(shù)在加固中具有不中斷交通,且工期短,人工少的優(yōu)點。所以擴展該項技術(shù)開展了配有大偏心CFRP體外束預應力混凝土連續(xù)梁橋體系應用研究,是本世紀新型橋梁建設(shè)方向之一。碳纖維布可以提高結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性,使其能夠更好地抵抗風、震、雪等外力的作用。
采用碳纖維加固材料修復補強混凝士結(jié)構(gòu),是近來發(fā)展的新型工法,利用碳纖維材料的抗拉強度到達的增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。碳纖維加固法可用于橋梁混凝士結(jié)構(gòu)抗彎、抗剪加固,同時普遍用于各類工業(yè)與民用建筑物、構(gòu)造物的防震、防裂、防腐的補強。碳纖維在橋梁工程使用普遍,其加固的基本原理是將抗拉強度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預浸成為復合增強材料,用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉萬向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結(jié)構(gòu)上,形成一個新的復合體,使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝同受力,增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,以提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度、抗裂性和延長性。碳纖維材質(zhì)自重輕,施工方便快捷,不增加結(jié)構(gòu)荷載,強度高,能靈活地用于抗彎、封閉箍和抗剪加固,柔韌性好不受結(jié)構(gòu)外形限制,耐久性佳,抗化學腐蝕和惡劣環(huán)境氣候變化的能力強,同時抗高溫、抗蠕變、抗磨蝕、抗震性能好:在混凝十構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)均普遍采用。這種碳纖維加固材料具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性和耐腐蝕性。湖北橋梁碳纖維加固價格
碳纖維加固材料具有出色的抗疲勞性能,提高了結(jié)構(gòu)的安全性。江西橋梁碳纖維加固哪家好
(1)碳纖維布有單向碳纖維布、單向碳纖維交織布、雙向碳纖維交織布及單向碳纖維層壓材料等多種,可根據(jù)需加固結(jié)構(gòu)的不同的部位和受力特性與方向等,選擇相應的碳纖維布進行加固(2)將抗拉性能優(yōu)良的碳纖維布用粘結(jié)材料粘貼到梁體底面或箱梁內(nèi)壁上,使其與原結(jié)構(gòu)布置的鋼筋一道共同承受拉力,以提高舊橋的承載能力。與其他加固方法相比,碳纖維布保證在設(shè)計荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力,其改變原有結(jié)構(gòu)的應力分布程度小(3)沿橋梁的主拉應力方向或與裂縫垂直方向粘貼碳纖維布,兩端分別設(shè)置錨固端,可約束混凝十表面裂鋒,防止裂縫擴大,提高構(gòu)件抗彎剛度、減少構(gòu)件撓度、改善梁體受力狀態(tài)。(4)應根據(jù)實際情況合理使用碳纖維布加固鋼筋混凝梁式橋,因碳纖維布在加固混凝土構(gòu)件時,在提高受彎承載力的同時還影響受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)。當碳纖維布用量過多時,構(gòu)件的破壞形態(tài)由碳纖維被拉斷引起的破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炀o上被突然壓碎破壞。還因碳纖維為完全彈性材料,它與鋼筋共同工作會減弱鋼筋塑性性能,碳纖維布用量過多,構(gòu)件延性將有所降低。(5)碳維布加固后橋梁結(jié)構(gòu)破壞形式變?yōu)榇嘈云茐模涑休d力極限狀態(tài)應按碳纖維抗拉強度的2/3進行抗彎承載力計算,不能按普通鋼筋混凝士考慮。江西橋梁碳纖維加固哪家好