缠绕粘贴碳纤维布加固效果分析
一般说来,在轴压构件中普遍采用缠绕粘贴碳纤维布加固法(即规范中所指的环向梁法),原则上用环向梁法加固加固构件时,对加固构件有明显的约束作用,在轴压作用下,混凝土构件处于三向受压状态,可以大大提高混凝土的抗压强度,提高结构的延性,并能明显提高结构的抗震性能。
需要注意的是,当采用环向梁法加固构件的法截面或提高延性抗震加固时,不同类型截面的碳纤维布层数也不同。对于不少于2层碳纤维布的圆形截面,矩形截面不应小于3层,腰带上下层间的搭接宽度不应小于50 mm,碳纤维布环向截断点的延伸长度不应小于200mm,且各条带的搭接位置应相互错开。
碳纤维布施工前的处理
粘贴纤维布后养护。室外施工时为了不使雨水、灰尘附着在纤维布上,须用塑料布养护。纤维布粘上后,用塑料布覆盖24h以上进行养护。平均温度10℃以下,初期固化时间约2d;平均温度10~20℃,初期固化时间约1-2d;平均温度在20℃以上时,初期固化时间约1d。完全固化要求时间较长,一般固化80%以上就可以受力。平均温度在20℃以上时须固化7d;平均温度在10℃时须固化14d才能受力使用。
碳纤维增强塑料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,简称CFRP,常以碳纤维布的形式出现),具有优异的物理力学性能、耐久性及抗腐蚀性等特点。该材料是在日本发明的,早期应用于航空航天,国外早对纤维加固修复混凝土结构技术进行研究的是德国IBMB研究院和瑞士的EMPA实验室,日本、韩国和美国紧随其后,碳纤维塑料对钢筋混凝土进行修复加固在发达国家已成为一项成熟技术。
目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等。碳纤维加固修补结构技术是继加大混凝土截面、粘钢之后的又一种新型的结构加固技术。
纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种,主要应用在:混凝土结构粱的受弯和受剪加固、板的受弯加固、柱的抗震加固等,厂房、校舍、大厦、医院等民用建筑加固补强;桥梁、水利等基础设施加固补强。
碳纤维布具有优异的物理力学性能。加固混凝土构件所用的碳纤维布,是碳纤维材料通过一定的制作工艺与特定的树脂材料复合而制成的,是将碳纤维长丝经编织而制成的柔软片况材料。碳纤维布在编织时,将大量的碳纤维长丝沿一个主方向均匀平铺,形成很薄的以主纤维方向受力的碳纤维布。
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