碳纤维布加固混凝土构件的原理与应用.pdf

《碳纤维布加固混凝土构件的原理与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水泥与混凝土广东建材2011年第4期碳纤维布加固混凝土构件的原理与应用罗楚生(广东工程建设监理有限公司)摘要：碳纤维布加同技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在混凝土构件表面，使两者共同工作，有效提高构件的极限承载力和改善构件的变形性能，采用合理的粘贴构造和锚固措旌，以达到较好的加固效果。关键词：碳纤维布；加固混凝土构件1碳纤维布加固混凝土构件技术简介碳纤维布加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在混凝土构件表面，使两者共同工作，提高混凝土构件的极限承载力和改善构件的变形性能，由此达到对建筑物进行加固、补强的目的。2碳纤维布加固混凝土构

2、件的原理用于混凝土构件加固的碳纤维材料具有优良的力学性能，其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍；但是，碳纤维材料织成碳纤维布后，其中的各碳纤维丝很难完全共同工作，在承载较低的荷载时，一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态，以此类推，各碳纤维丝逐渐断裂，直到整体破坏。而使用粘结剂后，各碳纤维丝能很好地共同工作，大大提高碳纤维布的抗拉强度，故碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作，因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用，它既能确保各碳纤维丝共同工作，同时又确保碳纤维丝与结构共同工作，从而达到加固的目的。3材料性能

3、及加固工序碳纤维布性能好，有如下特点：①高强高效。抗拉强度2500～3550MPa，弹性模量为2．35×105～5．0X105Ivipa；②重量轻，厚度薄。比重为1．89／cm3，每层厚0．1～O．2mm，很小量增加结构自重及截面尺寸；③适用面广。广泛应用于梁、板、柱等构件及曲面、节点的结构补强。具有柔韧性，能包裹复杂外形的构件。④施工便捷。不需大型机具，没有湿作业，无需其他固定措施，施工工效高。织物覆盖平整，对装修影响小，贮存寿命长，允许操作期限长。在操作前、操作中和完成后都允许环境存在湿气。⑤施工质量易保证。质轻柔软，易裁剪，易一18一帖

4、附，能灵活地用于抗弯，封闭箍和抗剪加固。⑥良好的耐久性及耐腐蚀性。耐酸碱盐等化学腐蚀，抗高温，永久荷载作用下抗蠕变，具有触变性和易溶性，符合环保要求。碳纤维布在我国混凝士结构加固中应用较多。表l为国内常用几种碳纤维布的性能指标。单位面积重厚度抗扎强度弹性模量型号(MPa)(g／m2)(咖)(MPa)FTS-C1—20200O．11135502．35×105FTS-C1-30300O．16735502．35×10sFTS—Cl～403000．16530004．00×10s粘贴碳纤维布的胶结材料为树脂胶，按施工工序树脂胶分为三类，即界面胶(底涂胶

5、)、整平胶、粘结胶，其中界面胶的粘稠度以800--一1600mpa．s为宜，粘结强度应大于5MPa；整平胶的压缩强度应大于50肝a，拉伸剪切强度应大于10MPa；粘结胶的稠度以3000"---5000mpa．s为宜，拉伸强度应大于25MPa，压缩强度应大于60MPa，拉伸剪切强度应大于10MPa。用碳纤维布加固混凝土构件的施工工序为：构件表面处理一涂界面胶一构件表面整平及涂整平胶一涂粘结胶一粘贴碳纤维布并使粘结胶充分渗透浸润碳纤维布一加固层的外保护层处理。4粘贴构造与锚固措施4．1基面处理由于用碳纤维布加固混凝土构件是依靠碳纤维布与构件表面的

6、粘贴效率，若构件的混凝土强度等级低于C15，粘贴基面很弱，在外荷载作用下构件与碳纤维布的粘贴基面很快发生剥离而导致加固失效，因此这种加固方法不适用于混凝土强度等级低于C15的构件。广东建材2011年第4期水泥与混凝土碳纤维布加固混凝土构件时．要求被加固构件有较好的保护层，其基面平整且有一定的强度。当构件外保护层有剥落、起皮，腐蚀、裂缝及严重碳化等表面缺损对，避免团粘贴基面剥落而引起的加固走败。加固时，应先将构件的粘贴基面扣磨平整，清理干净，而不应存在尖锐楞角和浮灰粉尘，防止碳纤维布的局部刻断破坏和粘贴失效。42碳纤维布的粘贴加固施工时，宜采用

7、薄布多屡的粘贴方法．当碳纤维布较薄且运层粘贴时，各层纤维都能与粘结胶充分浸润，故枯结教率较高。受拉、受压授剪、受扭构件的受力特点虽小咧，但部是删方向麻力基本为全截面分布的构件，陶此，对受批构什加固可采川沿轴向全包粘贴：对受压构件聚用环绕全包粘贴；对受剪和受扣构件采用两侧粘贴并设置附加等间距封闭缠绕箍。对受弯构件可采用将碳纤维布在构件的受拉区沿轴向平直粘贴，为使粘咀占丁受弯构件t的碳纤维布能充分牯结铺咧．nT在碳纤维布主纤维方向的断面端部进行附加锚固处理。当被加同受弯掏件为粱时，宜在梁的阿端设置附加等间距封闭缠绕箍。各类构件的碳纤维布粘贴方法如

8、图l所示。·{重量重量室参}邕F目匐营(b)2#、tM罾。匡焉尹熏(c)i《圉1碳纤维粘贴方法示意附加等间距封闭缠绕箍的碳纤维布宽度应大于100唧，净问距应小于30