碳纖維技術(shù)在建筑工程加固中的應(yīng)用[權(quán)威資料]VIP

碳纖維技術(shù)在建筑工程加固中的應(yīng)用 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 【摘要】建筑工程碳纖維加固施工，就是利用合適的粘貼涂料，將高韌性、高強(qiáng)度、耐腐蝕的碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)表面，用于分擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)傳下來的荷載，從而保證建筑工程的加固效果。 【關(guān)鍵詞】碳纖維技術(shù)， 建筑工程， 加固 【 abstract 】 construction engineering carbon fiber reinforced construction, is to use suitable paste paint, will be high toughness, high strength, corrosion resistance of carbon fiber cloth paste in building structure surface, used to share the building structure passed down to load, so as to ensure the construction engineering reinforcement effect. 【 key words 】 carbon fiber technology, construction engineering, reinforcement TU197 A 碳纖維增強(qiáng)材料是一種高強(qiáng)的纖維材料，是近十年來發(fā)現(xiàn)的一種新材料，廣泛用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固，碳纖維材料的強(qiáng)度非常高，本身質(zhì)量較輕，加固后不會(huì)增加建筑結(jié)構(gòu)的自重負(fù)擔(dān)，適用于各種造型的建筑物，施工方便周期短，由于其具有良好的力學(xué)性能和使用優(yōu)點(diǎn)，在建筑加固工程中得 到青睞，被施工技術(shù)人員稱為 “ 結(jié)構(gòu)加固的新星 ” 。通過有關(guān)統(tǒng)計(jì)，采用碳纖維加固的建筑工程是普通鋼材加固強(qiáng)度的 10 倍以上，并且可以提高承載力，延長(zhǎng)使用壽命，取得了較好的加固效果。 一、碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及加固原理 1、碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 碳纖維加固使用材料較少，施工方便、快捷；在加固過程中不需要使用大型施工機(jī)械，無(wú)周轉(zhuǎn)材料的使用，方便施工人員的操作；施工周期非常短，經(jīng)濟(jì)效果較好；碳纖維可以抵抗酸鹽堿的腐蝕，在結(jié)構(gòu)工程加固后能夠大大提高結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能及耐久性，適用于各種環(huán)境下的結(jié) 構(gòu)加固，應(yīng)用面廣；碳纖維本身強(qiáng)度較高，碳纖維抗拉強(qiáng)度一般都在3500MPa 以上，比鋼材抗拉強(qiáng)度都要高；碳纖維的抗拉彈性模量為 0.23-0.43GPa，也比鋼材高；與鋼材相比，碳纖維布的比強(qiáng)度（即為材料的強(qiáng)度與密度比）可以達(dá)到 2000MPa/g/cm3以上，而 Q235 鋼材的比強(qiáng)度僅為 59MPa/g/cm3 左右，在加固過程中可以有效保持原有形狀，不會(huì)增加結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸，有效控制混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，提高建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命。 2、碳纖維的加固原理 粘貼碳纖維加固技術(shù)就是利用高強(qiáng)度的粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)表面，與建筑結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體，共同承擔(dān)上部傳下來的荷載（包括軸力、彎矩、剪力）等，碳纖維材料具有良好的力學(xué)性能，但是利用碳纖維成碳纖維布后，內(nèi)部的碳纖維絲很難完全共同受力，當(dāng)承受的荷載較小時(shí)，一部分應(yīng)力水平較高的碳纖維絲會(huì)首先達(dá)到抗拉強(qiáng)度而失效，當(dāng)各個(gè)碳纖維絲都出現(xiàn)斷裂時(shí)，整個(gè)碳纖維布破壞。在加固過程中使用粘結(jié)劑，可以提高碳纖維與建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)同性，大大提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度。因此在碳纖維加固過程中，首先應(yīng)該控制碳纖維與建筑結(jié)構(gòu)的連接效果，保證各碳纖維絲能夠與建筑結(jié)構(gòu)連接牢固，還能夠保證碳纖 維布能夠協(xié)同受力，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)、加固的目的。 二、工藝試驗(yàn)及材料性能要求 1、工藝試驗(yàn) 在正式粘貼碳纖維片樹前選取一與拱面混凝土強(qiáng)度和傾斜度相近的區(qū)域進(jìn)行有關(guān)工藝試驗(yàn)和材料性能檢驗(yàn)；對(duì)碳纖維片材粘貼質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)破壞形式和設(shè)計(jì)正拉粘結(jié)強(qiáng)度要求進(jìn)行相關(guān)物料指標(biāo)的調(diào)整。從而確定施工技術(shù)要求、控制要點(diǎn)及質(zhì)量檢驗(yàn)、評(píng)定辦法。 2、主要施工工藝 碳纖維加固處理的主要施工工藝：混凝土基面處理 涂刷底層樹脂 基面找平處理 粘貼碳纖維片材 碳纖維片材表面防護(hù)。 3、主要材料性能 要求碳纖維布的主要力學(xué)指標(biāo)：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值3000MPa ，彈性模量 2.10.5MPa ，伸長(zhǎng)率 1.5% 。單層碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量不宜低于 l50g/m2 也不宜高于 450g/m2。配套樹脂粘結(jié)材料的主要性能指標(biāo)可參照機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品用塑料、涂料、橡膠材料人工氣候加速試驗(yàn)方法（ GB/Tl4522-93）規(guī)定的環(huán)境條件下進(jìn)行耐久性檢驗(yàn)，經(jīng)2000h 加速老化后，按碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)程測(cè)定的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)明顯的降低。表面防護(hù)材料可采用噴撒石英砂的方法，應(yīng)保證與浸 漬樹脂或粘結(jié)樹脂可靠粘結(jié)。 三、施工工藝和質(zhì)量控制點(diǎn) 碳纖維加固機(jī)理是將碳纖維布采用高性能的環(huán)氧類粘結(jié)劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，利用碳纖維材料良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。 1、施工順序 卸荷 混凝土基底處理 涂底層底膠 找平膠找平 貼碳纖維片 養(yǎng)護(hù)。 2、進(jìn)場(chǎng)材料 鑒于所用材料均為化工產(chǎn)品，檢驗(yàn)工藝復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室難以具備相應(yīng)的條件均送專業(yè)檢驗(yàn)部門檢測(cè)。原材料除應(yīng)具備出廠合格證書外，每批材料進(jìn)場(chǎng)均按照有關(guān)測(cè)試方法進(jìn)行材料基本性能 的檢測(cè)。 3、施工環(huán)境 施工宜在環(huán)境溫度為 5 以上的條件下進(jìn)行，并應(yīng)符合配套樹脂要求的施工使用溫度。若環(huán)境溫度達(dá)不到上述要求時(shí)，應(yīng)采用適合于低溫環(huán)境的配套樹脂或采取升溫措施。 4、混凝土基面處理 首先自上而下清除混凝土表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整；按設(shè)計(jì)要求對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫或封閉處理；被粘貼的混凝土表面應(yīng)打磨平整，除去表面浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面；轉(zhuǎn)角粘貼處應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半 徑不應(yīng)小于 20mm；用高壓水槍沖洗混凝土表面并用鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)使之干燥。清理后的基面應(yīng)無(wú)有機(jī)物污染、清潔、干燥、無(wú)浮塵。 5、涂刷底層樹脂 在涂刷底層樹脂前，應(yīng)該對(duì)混凝土基面進(jìn)行復(fù)核，保證基面清潔、干燥。涂刷底層樹脂順序?yàn)橛缮隙?，首先根?jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)配底層樹脂，然后采用滾筒涂刷底層樹脂，保證底層樹脂涂刷均勻；當(dāng)?shù)讓訕渲佑|表面干燥到完全固化時(shí)，進(jìn)行下一道工序的施工；配制底層樹脂、選擇底層找平材料等都應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行配比和稱量，并利用電動(dòng)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，提高各種材料混合的均勻性，底層樹脂配制 一次用量不宜過多，每次配料保證在 12h 內(nèi)使用完；在攪拌前，應(yīng)該對(duì)攪拌鍋、附具等進(jìn)行檢查，不得出現(xiàn)油污和雜質(zhì)等；所有的工具和材料都應(yīng)該避開水源，涂料在使用時(shí)才能揭開蓋，固化前不得受到雨淋。 6、找平處理 根據(jù)設(shè)計(jì)大內(nèi)提供的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配制找平材料，對(duì)混凝土表面凹陷部位進(jìn)行填補(bǔ)，保證平整度；在轉(zhuǎn)角處不得有棱角，可以利用找平材料修理為光滑的弧形，圓弧的半徑應(yīng)20mm ；當(dāng)找平材料表面達(dá)到干燥后，方可進(jìn)行下道工序施工。 7、粘貼碳纖維布 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行碳纖維布的裁剪工作，并進(jìn) 行浸漬樹脂的配制，然后均勻涂刷在結(jié)構(gòu)加固部位，用手輕輕壓住碳纖維布，采用專用的施工滾筒順著纖維方向從左向右的滾壓，在滾壓過程中除去纖維布內(nèi)部氣泡，讓碳纖維布充滿浸漬樹脂，但是在滾壓過程中不得來回反復(fù)滾壓，防止損傷纖維。 8、表面防護(hù) 采用噴撒石英砂，并保證防護(hù)材料與碳纖維片材之間有可靠的粘結(jié)。 四、施工安全注意事項(xiàng)及質(zhì)量檢驗(yàn) 1、施工安全注意事項(xiàng) 碳纖維片是一種導(dǎo)電材料，施工過程中應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離電氣設(shè)備，當(dāng)環(huán)境條件受到限制時(shí)，應(yīng)該做好導(dǎo)電防護(hù)工作；施工過程中盡 可能的避免碳纖維材料受到彎折，碳纖維材料配套的樹脂材料應(yīng)該做好密封處理，遠(yuǎn)離陽(yáng)光直射和火源；在現(xiàn)場(chǎng)配制樹脂時(shí)，應(yīng)該做好通風(fēng)工作，施工人員也應(yīng)該做好防護(hù)措施。 2、質(zhì)量檢驗(yàn) 對(duì)碳纖維布進(jìn)行抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)，對(duì)粘結(jié)材料進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)時(shí)，必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；在施工過程中，應(yīng)該對(duì)實(shí)際粘貼面積和可能出現(xiàn)的位置偏差進(jìn)行檢驗(yàn)，要求粘貼面積不得小于設(shè)計(jì)面積，位置偏差不應(yīng)大于 10mm；碳纖維布粘貼完成后，應(yīng)該對(duì)其與結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，如利用小錘輕敲或用手按壓碳纖維表面的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，保證粘結(jié)面積 95% ，當(dāng)空鼓面積 1000mm2 時(shí)，可以采用針管注膠的方法修補(bǔ)，否則應(yīng)該將空鼓部位進(jìn)行切割，重新粘貼等量的纖維片材，纖維布的搭接長(zhǎng)度應(yīng) 100mm ；綜上所述，在建筑工程加固過程中，應(yīng)該對(duì)施工環(huán)境、施工工藝、材料性能指標(biāo)等進(jìn)行有效控制，保證碳纖維加固的牢固性，可以很好的消除建筑物裂縫危害，提高建筑物的使用性能和壽命。 【參考文獻(xiàn)】 戴鋒華 碳纖維加固在混凝土結(jié)構(gòu)裝修改造工程中的應(yīng)用 現(xiàn)代企業(yè)文化 2009 曹介琦 碳纖維結(jié)構(gòu)加固及質(zhì)量控制的注意要點(diǎn) 科技資訊 2010 劉忠 淺談碳纖維加固技術(shù)在土建工程中的應(yīng)用 科技資訊 2006 閱讀相關(guān)文檔 :高等級(jí)公路路基施工技術(shù)管理研究 深圳河道治理探究 淺析水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)在城市水土保持中的應(yīng)用 土建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中若干問題初探 馬街水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化改造及其成果分析 水泥土釘噴錨墻加鋼管樁在基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用 淺談離子色譜法測(cè)定水中四種陰離子 淺談基坑支護(hù)質(zhì)量控制 淺談 PM2.5 污染監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀及控制治理 淺談水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與生態(tài)平衡 CFG 樁復(fù)合地基在地基處理中的應(yīng)用 公路路基路面質(zhì)量 通