在工業和民用建筑中,鋼筋混凝土(RC)結構在長期使用中,由于設計標準偏低、使用載荷提高、環境化學因素引起的性能劣化等原因,一些鋼筋混凝土構件需要加固的情況日漸增多,現已成為建筑結構安全評估和安全保障的重要環節。 在各種加固方法中,用碳纖維增強樹脂(CFRP)布或板加固鋼筋混凝土構件的方法,在20世紀80年代中后期美、日、歐等發達國家應用以來,現已在我國得到迅速的發展和普及。由于CFRP加固具有很好的比強度、比剛度、耐腐蝕、耐久性強、非磁性、重量輕、耐磨損、抗老化、施工方便和施工工期短等優點,所以現廣泛應用于各類工程和民用建筑中。 二、 碳纖維布加固技術簡介 碳纖維布加固技術是利用專用結構膠將碳纖維布粘貼在混凝土表面,形成復合結構,CFRP通過與混凝土之間協同工作,對構件或結構起到加固及改善受力性能的作用。 1. 碳纖維介紹 碳纖維是有機纖維在惰性氣體中經高溫碳化而成的纖維狀的碳化合物。它是由瀝青纖維、聚合物纖維或含碳氣體制成。碳纖維根據原料及生產方式的不同,主要分為聚**(PAN)基碳纖維及瀝青基碳纖維。碳纖維產品包括PAN基碳纖維(高強度型)及瀝青基碳纖維(高彈性型)。 2. 環氧樹脂 僅僅依靠碳纖維布本身并不能充分發揮其強大的力學特性及優越的耐久性能,只有通過環氧樹脂將碳纖維布粘附于鋼筋混凝土結構表面并與之緊密地結合在一起形成整體共同工作,才能達到補強的目的。因此,環氧樹脂的性能是重要的關鍵之一。 環氧樹脂因類型不同而有不同的性能,適應于各個部位的不同要求。例如底涂樹脂對混凝土具有良好的滲透作用,能滲入到混凝土內一定深度;粘貼碳纖維布的環氧粘貼樹脂易于“透”過碳纖維布,使其與混凝土結構有很強粘結力。碳纖維布工法中使用了底涂、膩子、浸滲粘著樹脂等三種環氧樹脂。 3. 碳纖維材料與其他加固材料對比 (1)抗拉強度:碳纖維的抗拉強度約為普通二級鋼的10倍左右; (2)彈性模量:碳纖維復合材料的拉伸彈性模量高于鋼材,但芳綸和玻璃纖維復合材料的拉伸彈性模量則僅為鋼材的一半和四分之一; (3)疲勞強度:碳纖維復合材料的疲勞強度高于高強綱絲。金屬材料在交變應力作用下,疲勞極限僅為靜荷強度的30%~40%。由于纖維與基體復合可緩和裂紋擴展,以及存在纖維內力再分配的可能性,復合材料的疲勞極限較高,約為靜荷強度的70%~80%,并在破壞前有變形顯著的征兆。 (4)重量:約為鋼材的五分之一,厚度僅為2mm左右,基本上不增加構件截面; (5)與碳纖維板的比較:碳纖維布可以粘貼在各種形狀的結構表面,而碳纖維板更適用于規則構件表面。此外,由于粘貼碳纖維板時底層樹脂的用量比碳纖維布多、厚度大,與混凝土界面的粘接強度不如碳纖維布。 4. 碳纖維布的主要力學性能指標 抗拉強度標準值三、碳纖維布加固技術在實際工程中應用 下面fcfk≥3000MPa; 彈性模量Ecf≥2.1×105MPa; 伸長率≥1.5% 本公司還供應上述產品的同類產品:植筋膠,碳纖維膠,碳纖維布 |