在我国建筑事业的发展,设计标准不断提高,以前的一些建筑难以满足现如今的规范要求,亟需进行维修、加固。在早期人们多采用加大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法等方式加固结构,但随着碳纤维布的出现,碳纤维布加固修补结构技术正成为新一代的加固宠儿,可是相对于钢筋和钢板,碳纤维布质软而且自重很小,既然如此,用碳纤维布加固结构怎么样?
碳纤维布
碳纤维布之所以能用于结构加固,主要是取决于它较高的抗拉强度,远高于钢筋,因此,将碳纤维布作为受拉材料,能够起到与受拉钢筋相同的作用,提高混凝土结构的承载力。以曼卡特碳纤维布为例,其比重为钢材的23%,抗拉强度高达4424兆帕(高于市面一般碳纤维布布强度 ),而且韧性强,可弯曲缠绕成型,不受化学腐蚀、无公害,具有很高安全性和耐久性。
除了碳纤维布外,配套胶粘剂也是碳纤维布加固可靠的重要保障。浸渍胶的作用是碳纤维布与混凝土基材形成整体共同工作的根本保障,若浸渍胶效果差,碳纤维布发生剥离破坏会导致加固瞬间失效,危及生命安全。因此在结构加固中,应选用强度高、耐久性好的浸渍胶,曼卡特碳纤维布浸渍胶具有抗湿热老化、无毒、耐低温,零下5度亦可施工,与碳纤维布配套使用,可构成完整的碳纤维布增强体系,是您优先之选。
所以,其中悍马碳纤维布材料和配套胶粘剂,可大大提升结构加固效果,增强建筑物的安全性和耐久性,是一种十分可靠且有效的结构加固修补技术。
在过去,传统意义上的结构加固大多采用的水泥加固的方式,随着时代的推移,涌现了越来越多新型的加固技术,在不同方面给予结构加固修补。在近几年,碳纤维加固成为了新兴宠儿,很多房屋建筑、水利设施中都会采用碳纤维加固。那么,它的独特优势在哪里?碳纤维加固的优势在于:1、由于碳纤维的高强性能,碳纤维施工质量可以得到保证。2、在施工的过程中,碳纤维自身的柔韧性使其更节省空间。3、碳纤维加固施工步骤简单容易操作,在现场并不需要设立固定的设施。4、在防腐蚀方面,使用碳纤维房屋加固技术的建筑项目明显更胜一筹。5、碳纤维加固技术是在不增加楼层本身重量的基础上进行加固的,因此它更加的安全和耐用。碳纤维加固效果好,总体成本较低,更能够带给生产生活以可靠的空间。但有一点要注意,对于结构加固而言,不同的情况不同的构件所采取的加固方法也会稍有不同,在加固前要做好检测,针对具体的问题作出具体的解决方案。
碳纤维复合材料在土木建筑中的应用:纤维增强塑料(FRP)是土木工程应用的热点,而碳纤维(CFRP)以其良好的物理力学性能,应用最广泛、成熟。纤维增强塑料包括碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维等,这些复合材料一般具有耐腐蚀、耐紫外线、轻质、高强和非磁性等特点,作为工程材料在80 年代初其物理力学性能有了突破性的改善和提高。碳纤维材料由于性能优于其他复合材料而脱颖而出。CFRP最初应用局限于航天、军事和船舶工程,后来范围逐步扩大到土木工程领域,加固修复混凝土结构是自80年代末至90年代初在初在欧美和日本等发达国家兴起的一项新技术,目前这项技术已成为土木工程领域研究的热点。除此之外,CFRP作为一种新的增强构件和结构体系正在研究和应用。1、 碳纤维的特点及力学性能碳纤维是具有优越的物理力学性能的新材料,也是目前性能最好,用途最多的增强纤维。在土木工程结构补强中,使用较多的碳纤维增强塑料是碳纤维片材。目前,在我国应用最多的是日本生产的碳纤维片。这种碳纤维片有单向片、单向预浸片、单向织布、双向织布等。CFRP增强塑料是指预浸料碳纤维(CF),其性能指标包括在物理力学性能方面要求其抗拉强、弹性模量、延伸率等,在施工性和使用耐久性方面主要要求其密度、浸透性、均匀度、耐腐蚀性等指标要求。碳纤维增强塑料的强度是普通建筑钢材的十几倍,弹性模量与建筑钢材在同一水平上并略高,最大可达钢材的两倍左右,一层碳纤维板的补强效果相当于4-8层碳素纤维布,能取得良好的补强效果,具有良好的耐久性和耐腐蚀性。
通常来说贴下面居多,上表面粘贴的情况极少,除非楼板是悬挑构件。大多数楼板承载特点是中间部位向下受弯,所以要粘贴下部提高抗弯能力。
因为粘贴碳纤维布是弥补抗拉抗弯不足,所以粘贴碳纤维布要对症下药。当飘窗、走廊等悬挑构件需要加固时,因为它们受力特点和前文所述情况相反,所以要在上表面粘贴。
适用范围
1、碳纤维加固法可用于混凝土结构抗弯、抗剪加固,同时广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。
2、混凝土结构物、桥梁及建筑物的梁、柱、面板加固。
3、隧道、港湾设施、烟囱、仓库、厂房的加固。
4、受盐害的混凝土、桥梁以及河川构造物的防护和加固。
以上内容参考 百度百科--碳纤维加固
有对比才有发现,原来碳纤维加固有这么多优点楚天联发碳纤维加固作为一种新技术,与其他加固技术相比具有鲜明的自身优点: (1)楚天联发碳纤维加固与其它加固方法相比,采用碳纤维布加固法不增加恒载及断面尺寸。碳纤维布的自重较轻,设计厚度较薄,加上环氧树脂系列的粘结材料的自重也很轻,不影响结构外观,不减少桥下净空。 (2)楚天联发碳纤维加固可根据结构需要制成不同的形状和尺寸,易于成型。因碳纤维布的随型性极强的特点,可以随结构外形变化任意施工,从而降低施工难度,减少施工成本,缩短施工工期。 (3)施工简便,无需大型设备、模板、夹具及支撑,操作起来简单易行。 (4)采用碳纤维布加固补强,对原结构不产生新的损伤。采用环氧树脂系列的粘结材料进行粘贴,不需要设置锚固螺栓及开凿混凝土等,因而不会对已经损伤的结构产生新的破坏。
不需要。单向碳纤维布,是由同一个方向用碳纤维丝束编织而成,双向碳纤维布则是经纬两个方向编织成的,我们平常所指的碳纤维布,是单向碳纤维布,所以单向碳纤维布的使用效果会更好。双向碳纤维布比较适合用于方向不规则的结构裂缝的加固,或者管道等建筑加固,造价比较高。而单向的碳纤维布则更适合常见的加固工程,造价相对低一些,所以也就能解释,为什么单向碳布用的比较多,单向碳布的性能已经可以满足普通的加固工程,而且碳纤维胶的浸透性反而还更好。
1、对基层进行打磨、清理
打磨混凝土结构构件面层,表层清洁无松动、无浮沉对砼构件阳角部位采用角磨机修整R=20mm的圆弧。
2、对不平整出修复
采用修补找平胶对凹陷部位进行修补对砼表面凹陷部位采用刮刀嵌填整平胶泥,且不应有棱角。
3、配置浸渍胶
单次过量配置可能导致放热,加快反应速度,单次配胶量应在半小时内用完(25℃)。
4、碳纤维布粘贴
碳纤维布粘贴过程中需要沿单向多次刮压,确保碳纤维胶充分浸渍碳纤维丝束。
通过碳纤维布加固,能有效改善结构状态(减少变形、降低原有结构应力、减少裂缝)
碳纤维布规格:
1、专用建筑加固的碳布,一般平方克重有200g和300g,对应的厚度为0.111MM和0.167MM。
2、宽幅一般有100MM、150MM、200MM、250MM、300MM、500MM,其他宽幅可定制。
2、碳纤维布配套环氧树脂又名碳纤维胶一起用于建筑加固补强。配套的理论比例为0.6-0.9kg/㎡,也就是一平方米碳纤维布需要配套碳纤维胶0.6kg一0.9kg。
加固优点:
1、单向抗拉强度高,是普通钢筋的7—10倍左右。
2、质量轻,质量只有普通钢筋的1/4,可手工操作,不需要大型的机具、设备;在结构表面粘贴,施工速度快、周期短,对加固结构的生活、生产影响小,且几乎不增加原结构的质量。
3、弹性模量高,尤其是高弹性模量的碳纤维片材,在加固结构中能发挥较大的作用。面积质量有200g/㎡、300g/㎡、600g/㎡,其计算厚度分别为0.111mm、0.167mm、0.333mm,碳纤维板的厚度通常为1.0mm,最大不超过2.0mm。
5、在潮湿、侵蚀性环境中性能稳定,因纤维增强复合材料和粘结用树脂化学性能稳,能抵抗酸、碱、盐和水的侵蚀。
6、广泛应用于桥梁等工程;施工性能超群,易于剪裁,对所需的形状和尺寸有很高的适应能力;体积小,对施工的操作空间要求可达到最低限度。
截止2020年2月,碳纤维加固(布)一般是45-70元左右每平方米。
影响碳纤维加固价格的因素:
1、碳纤维布厚度
不同的墙面需要的碳纤维厚度也是不同的,所以在造价上存在着差异。
2、工程量的大小(碳布的数量)
如果购买的数量越多自然会在造价上做到一定的优惠处理,批发自然要比零售在价格上低廉一些,对于碳纤维加固也是如此。
3、碳纤维布密度
在碳纤维材质的销售市场上,也存在着密度不同的分别。有些建筑楼体不需要密度很高的材料进行碳纤维布加固,这类产品的造价自然也相对于能够低一些。
扩展资料:
选购:
一、碳纤维布品牌
当下市场中销售的碳纤维布种类多样,客户购买不同品牌的碳纤维布,所需要的材料成本有所不同,另外,使用这些碳纤维布加固维护出现质量损伤问题的建筑物时,所能取得的加固成效也存在一定的差异。
一般而言,大多数的客户在采购碳纤维布时,他们都会优先采购知名品牌的碳纤维布,这类碳纤维布的使用性能较为优胜,用这类优质的碳纤维布施工,完工后也能取得更为理想的施工质量。
二、碳纤维布进口与OR国产
有些客户更为认可进口的碳纤维布,不管是国产还是进口的碳纤维布,客户只要保证采购的碳纤维布的质量等级是达标的,那么使用这类质量过关的碳纤维布加固建筑物,施工结束后,建筑物的加固质星就能顺利通过验收环节。
碳纤维加固有效。
1、碳纤维加固不仅可以节省空间,而且施工更加的快捷、简便,省时省力,施工质量也更加的有保障,并且不需要现场固定设施。
2、碳纤维加固不仅可以提高建筑物的使用寿命,而且还可以降低建筑物的加固成本。
3、碳纤维加固的使用范围也比较广,可以被广泛运用于混凝土构件、钢结构、木结构等方面的加固施工,帮助提高构件的承载能力、抗震性能等等。
4、碳纤维加固的重量比较轻,而密度则只有其他钢材的四分之一,并且具有良好的耐久性,所以经常被运用于阻抗化学腐蚀、抵抗恶劣环境、防止气候变化的破坏等等。
碳纤维加固的弊端
1、若要长期使用碳纤维加固的话,那么周边环境的温度不可以高于六十度。若是在腐蚀、放射、高温等比较的特殊环境下结合混凝土结构使用碳纤维加固的话,那么就应该严格根据国家所规定的相关标准来采取对应的防护措施。
2、碳纤维加固的抗拉弹性模量相对于强度来说的话会比较低一些,若是和钢筋一起工作的话,那么当钢筋完全的发挥了强度的时候,碳纤维加固一般都只发挥了不到20%的强度,也就是说在结构的适用荷载内,是无法充分的使用碳纤维加固的强度的。
3、混凝土一般容易和碳纤维中的环氧树脂粘结层产生粘结破坏,而碳纤维加固的粘贴性是有限度的,过量的粘贴的话,就容易导致界面无法传递足够的剪应力,从而使得碳纤维加固的强度无法得到充分的利用。当构件承受了比较大的荷载的时候,还容易导致碳纤维加固出现粘贴破坏的现象。