碳纖維布能否替換及其檢測(cè)
1、檢測(cè)方法:
首先原材料:結(jié)構(gòu)膠送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),如抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、彈性模量、老化試驗(yàn)等。
工序檢測(cè):界面處理、工序銜接時(shí)間間隔等。
固化后檢測(cè):現(xiàn)場(chǎng)抽樣做正拉強(qiáng)度檢測(cè)。
2、碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)的研究始于80年代美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家。我國(guó)的這項(xiàng)技術(shù)起步很晚,但隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和交通事業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有建筑中有相當(dāng)一部分由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)低造成歷史遺留問(wèn)題,一些建筑由于使用功能的改變,難以滿足當(dāng)前規(guī)范使用的需求,亟需進(jìn)行維修、加固。
目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補(bǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)是繼加大混凝土截面、粘鋼之后的又一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。
碳纖維布加固和粘鋼加固形式、加固機(jī)理均較類似,一般采用碳纖維布進(jìn)行加固,本質(zhì)相于增加構(gòu)件配筋,在抗彎、抗剪加固中一般可以互換。
若碳纖維布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為2000Mpa,鋼材(Q235)抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為200Mpa,可按照0.1mm厚碳纖維布相當(dāng)于1mm厚鋼板的原則代換。
應(yīng)注意幾點(diǎn):
1、碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,碳纖維抗拉強(qiáng)度是鋼材的10倍左右,所以要充分發(fā)揮加固材料的強(qiáng)度,粘碳纖維需要加固構(gòu)件產(chǎn)生更大的形變。
也就是說(shuō),在小變形情況下,粘碳纖維加固應(yīng)力滯后顯著,所以當(dāng)構(gòu)件承載力相差較多時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用粘鋼加固。
2、碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,達(dá)到同樣的力值,鋼材截面要大得多,所以粘鋼加固提高構(gòu)件剛度的幅度要超過(guò)碳纖維加固。也就是說(shuō),若補(bǔ)充同樣的抗彎能力,構(gòu)件粘鋼加固的撓度、裂縫寬度小于粘碳纖維加固的。
3、鋼板上可以焊接錨筋,也可鉆孔設(shè)植筋錨固,所以錨固方式較粘碳纖維靈活;
4、碳纖維輕、薄,施工簡(jiǎn)便,同樣工程量,施工工期約是粘鋼的40%。
5、碳纖維和鋼材相比,屬惰性材料,不銹蝕,也不易被有害介質(zhì)腐蝕,在惡劣環(huán)境下耐久性好。
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