在工程加固修补过程中碳纤维的应用孙家琨

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1、在工程加固修补过程中碳纤维的应用天津三建建筑工程有限公司第二分公司孙家琨1碳纤维的定义：将聚丙烯腈细丝置于5oo°c烤箱内烘烤，脱去氢，使碳原子排成链状，然后将温度升商至12OO°C,接近钢的熔点，在此温度下，屮的杂质（人部分是鉍）被滤出，剩下的几乎足纯的碳元素。其商强度的原因是在最后的热处理过程屮，碳原子以非常强人的力结合在一起，形成一系列像蜂窝或细铁丝网那样的六角体。留4:烤箱中的微纤维直径约5unio将这些微纤维纺成线，编成织物或置于各种基础修补材料中。2混凝土裂缝碳纤维加固特点及K修补：碳纤维加困修S混凝土结构技术是采

2、用配套粘接树脂将碳纤维布粘贴子浞凝土表而起到抗震加固的作用。广泛用于建筑梁、板、墙等的加固，以及房屋、地下室、桥梁、隧道、筒仓等其他土木工积的加固工程。抗拉强度高，足2级钢筋的10以上；轻质、柔软、易于粘贴；质量易于保证，不增加结构自重及截而尺寸；广泛用于梁、柱、剪力墙、板的加固，特别适用于各类曲而结构；耐久性，耐酸、碱、盐及人气环境腐蚀；可提高柱抗濃力2至4倍，提高梁板弯llll能力30%至100%；增强梁、柱抗剪能力30%至80%;提高柱、墙承压能力20%至50%。2.3修补的方法主耍有：2.3.1针对微细裂缝，进行表面处

3、理，如采川渗透性防水剂，涂刷于裂缝表面，施工简单,但材料难以深入到裂缝内部；2.3.2用各种树脂浆液、水泥浆液成聚合物水泥浆灌入裂缝深部，适用于裂缝较人（深）,尤其足受力裂缝的修补；2.3.3沿裂缝将混凝土开凿成槽，然后嵌填各种修补材料，恢复建筑物的防水性和耐久性,但只适用数量较少的宽大裂缝及钢筋锈蚀所产生的裂缝。3碳纤维的优缺点特点及其施工：3.1优点：碳纤维是已知的具有最高抗拉强度的材料之一。即使在难以置信的高张力作用下，碳纤维也不会仲长或断裂，这一特性在地下结构混凝土修补十非常脊川。不论采川何种形式的产品，碳纤维能使地K

4、室墙体不弯曲、不膨胀幵裂。常川于基础修补的工字粱可以抵御135kX〜184kN的拉力，防止墙体弯曲，而10cm宽的碳纤维条可承受8倍〜10倍这样的压力，厚度只奋3.lmm。在笑国，整套碳纤维的费川为140笑元，而采川钢梁的费川为123.5美元。他说，如果把增加的劳动力、设备、运输费用，卡车正常使用的磨损、钢梁运入地卩室对墙体的损坏等因素考虑在内，钢梁方案并不节省。碳纤维的另一个优点是经久耐用。即使在室外严酷的气候条件下，其忡能也不下降、不腐蚀、不变形（钢断裂时仲长约6%,而碳纤维不到1%）o3.2缺点：尽管碳纤维其有难以置信的

5、超强抗拉强度，但却几乎没有抗压强度或抗剪强度。带状和u型的单14产品很界易断裂，除非采取措施确保其始终处于受拉状态，例如川环氧树脂或砂浆來填补裂缝，而不川聚氨酯泡沫，因为太软不能防止变形。碳纤维的另一个弱点是耑要嵌凸缝，这一点是承包商必须注意的。如果墙体在冬季有2.8cm的扰度，修补时承包商又不注意嵌凸缝，到來年春大墙体会反弹回來，U形碳纤维就会脱幵或脱落。碳纤维不能解决结构失效的问题。任何沉降问题必须在进行碳纤维处理前解决，不能指塑用碳纤维来矫直墙体、承受剪力或01止沉降。根据经验如果墙体弯曲己经超过5.5cm，碳纤维就不适

6、用了。3.3碳纤维材料的特点：抗拉强度高，是M等截而钢材的7-10倍。重量轻，密度只有普通钢材的1/4。耐久性好，可阻抗化学腐蚀和恶劣环境、气候变化的破坏。施工方便快捷、街力节时、施T.质朵鉍于保证。适用范围广，混凝土构件、钢结构、木结构均可进行加固。可人幅度提高构件的承载能力、抗震性能和耐久性能。3.4施工方法：碳纤维的使用很像玻璃纤维。酋先确定什么地方要补强，然后在墙上将部位称出。川环鉍树脂修补裂缝时，每隔30cm〜60cm应有一个碳纤维条。接着，在耍使用碳纤维的部位将任何涂料、脏物或其他杂物打磨掉。许多制造商建议用环鉍树

7、脂填充裂缝和砂浆缝，以减少和消除墙体的位移而且使表面较为〒滑、奋最佳的粘结性。当露出集料、表面磨平和裂缝瑱补后，在墙体上和碳纤维产品的竹而刷环鉍树脂，仔细地将碳纤维产品与墙粘结。碳纤维材料必须完全浸在环氣屮。有少数制造商要求施工第二道环氧树脂，以确保粘结，但无论如何,环氧底涂足必须的。4混凝土裂缝的处理方式：4.1适用于裂缝宽度〉0.lmnn板的裂缝处采取粘帖碳纤维布一层200mg加固方式，宽度以裂缝为屮心M两侧延仲各200mm,长度为裂缝长度+400mm（裂缝两端各延仲200mm）,两端各压100mm宽压条。4.2适用于整板

8、出现结构性裂缝，或整板出现多条裂缝，或整板出现大而积龟裂：板采取双

9、4碳纤维加固方式：东曲'方14lOOnim碳纤维布通长、间距100mm;南北方昀100mm碳纤维布通长、间距100mm。4.3适用于板局部出现龟裂：板采取碳纤维胶或浞凝土裂缝修补胶加间方式：以裂缝为屮心现两侧