钢筋混凝土柱碳纤维加固施工工法
摘要:碳纤维(carbon fiber reinforced polymer简称CFRP)具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性和耐久性好等优点。结构碳纤维加固方法是利用树脂类粘结材料将碳纤维片材(碳纤维布和碳纤维板的总称)粘结于混凝土表面,与原混凝土构件共同受力,以达到构件加固补强的目的,是近年来比较先进的一种加固方法。
关键词:碳纤维;加固;施工
1.工法特点
1.1补强材料薄、重量轻,强度高:碳纤维片材基本不增加原结构尺寸及自身重量。其抗拉强度是普通HRB335钢的7~10 倍,且具有优异的补强效果。
1.2 抗腐蚀:能有效地防护构件的混凝土和钢筋免受酸、碱、盐、水等介质的腐蚀,应用面广。
1.3 耐久性能好,耐磨损、抗老化:碳纤维片与环氧树脂胶结材料本身及经其补强的混凝土构件可以长期承受紫外线辐射。碳纤维复合材料的疲劳强度约为静荷强度的70%~80%,并在破坏前有变形显著的征兆。
1.4 保持结构原状,外形美观:碳纤维片材便于随构件原形裁剪、贴附。修复补强不增加构件高宽尺寸及体积,且表面可以涂刷、粘贴饰面材料、防火材料。
1.5 施工简便,快捷:传统加固补强施工工艺如粘钢、外包混凝土方法必须进行大量混凝土剔凿、钢筋绑扎、焊接、浇筑混凝土以及大型机械设备吊装等作业,而碳纤维片加固补强施工对施工空间要求很低,便于在狭小空间作业,施工快捷,对周围的干扰很小。
2.适用范围
工业与民用建筑中钢筋混凝土梁、板、柱、剪力墙等结构构件,因结构原因承载力不足、钢筋混凝土结构强度等级不小于C15、且长期使用的环境温度不高于60℃的钢筋混凝土结构,都可采用碳纤维加固施工工法加固。
3.工艺原理
碳纤维加固是采用碳纤维片材,以环氧树脂作为胶结材料,将纤维片材沿受力方向粘贴在构件上,胶结材料作为它们之间的剪力连接媒介,形成新的复合体,使增强贴片与原有钢筋共同作用,增大了结构抗拉或抗剪能力,并能有效地提高结构的强度,延性及抗裂性,控制裂缝和挠度的继续发展,从而起到加固补强的作用。必要时也可交叉粘贴单向纤维片材。整个工艺的关键在于碳纤维片粘贴的紧密性与牢固性,以保证与原结构形成整体,共同工作。
钢筋混凝土柱碳纤维加固施工工法
摘要:碳纤维(carbon fiber reinforced polymer简称CFRP)具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性和耐久性好等优点。结构碳纤维加固方法是利用树脂类粘结材料将碳纤维片材(碳纤维布和碳纤维板的总称)粘结于混凝土表面,与原混凝土构件共同受力,以达到构件加固补强的目的,是近年来比较先进的一种加固方法。
关键词:碳纤维;加固;施工
1.工法特点
1.1补强材料薄、重量轻,强度高:碳纤维片材基本不增加原结构尺寸及自身重量。其抗拉强度是普通HRB335钢的7~10 倍,且具有优异的补强效果。
1.2 抗腐蚀:能有效地防护构件的混凝土和钢筋免受酸、碱、盐、水等介质的腐蚀,应用面广。
1.3 耐久性能好,耐磨损、抗老化:碳纤维片与环氧树脂胶结材料本身及经其补强的混凝土构件可以长期承受紫外线辐射。碳纤维复合材料的疲劳强度约为静荷强度的70%~80%,并在破坏前有变形显著的征兆。
1.4 保持结构原状,外形美观:碳纤维片材便于随构件原形裁剪、贴附。修复补强不增加构件高宽尺寸及体积,且表面可以涂刷、粘贴饰面材料、防火材料。
1.5 施工简便,快捷:传统加固补强施工工艺如粘钢、外包混凝土方法必须进行大量混凝土剔凿、钢筋绑扎、焊接、浇筑混凝土以及大型机械设备吊装等作业,而碳纤维片加固补强施工对施工空间要求很低,便于在狭小空间作业,施工快捷,对周围的干扰很小。
2.适用范围
工业与民用建筑中钢筋混凝土梁、板、柱、剪力墙等结构构件,因结构原因承载力不足、钢筋混凝土结构强度等级不小于C15、且长期使用的环境温度不高于60℃的钢筋混凝土结构,都可采用碳纤维加固施工工法加固。
3.工艺原理
碳纤维加固是采用碳纤维片材,以环氧树脂作为胶结材料,将纤维片材沿受力方向粘贴在构件上,胶结材料作为它们之间的剪力连接媒介,形成新的复合体,使增强贴片与原有钢筋共同作用,增大了结构抗拉或抗剪能力,并能有效地提高结构的强度,延性及抗裂性,控制裂缝和挠度的继续发展,从而起到加固补强的作用。必要时也可交叉粘贴单向纤维片材。整个工艺的关键在于碳纤维片粘贴的紧密性与牢固性,以保证与原结构形成整体,共同工作。