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1、第34卷第11期同济大学学报(自然科学版)Vol.34No.112006年11月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Nov.2006碳纤维加固钢筋混凝土梁防火方法试验研究胡克旭,何桂生(同济大学结构工程与防灾研究所,上海 200092)摘要:采用厚型防火涂料对两根碳纤维加固的钢筋混凝土梁进行了不同方法的防火保护.耐火试验结果表明,采用50mm厚防火涂料全截面保护的碳纤维加固梁的耐火极限超过了2.5h,防火涂层中增设钢丝网片对约束防火涂层、防止开裂和脱落效果明显.关键词:钢筋混凝土梁;碳纤维
2、加固;防火保护;耐火试验中图分类号:TU377.9文献标识码:A文章编号:0253-374X(2006)11-1451-06ExperimentalStudyonFireProtectionMethodsofCarbonFiberReinforcedPolymerStrengthenedReinforcedConcreteBeamsHUKexu,HEGuisheng(ResearchInstituteofStructuralEngineeringandDisasterReduction,TongjiUniversity,Shangha
3、i200092,China)Abstract:Twocarbonfiberreinforcedpolymer(CFRP)strengthenedreinforcedconcrete(RC)beamsinsulatedwiththick2paintedfireresistantcoatingweretestedforfireresistanceinaccordancewiththestandardfirecurve.Theexperimentalresultsshowthatthespecimeninsulatedwith50mmlay
4、erofcoatingcanachieveafireresistanceratingof2.5hours,andthesteelwiremeshembeddedininsulatedlayercaneffectivelypreventthelayerfromcrackinganddroppingunderfire.Keywords:reinforcedconcretebeam;carbonfiberreinforcedpolymerstrengthening;fireprotection;firetest[1,2] 碳纤维增强聚合物
5、CFRP(carbonfiberrein2究证明,随着温度的升高,结构胶的抗剪强度急forcedpolymer)最早应用于航空航天领域,近些年被剧下降.超过120℃时,抗剪强度不足常温时的广泛用于建筑加固改造行业.其原理是用建筑结构20%,难以保证碳纤维与混凝土的共同工作,同时碳胶将碳纤维布粘贴在混凝土受拉面,充当受拉钢筋,纤维丝也不能很好地协同工作,其本身的抗拉强度对结构进行补强加固.CFRP以其高强、高效、质轻、也明显下降.另外,如果建筑结构胶没有任何保护措耐久及施工方便等优点,在建筑改造加固领域应用施,完全暴露在热空气中时,大约
6、在600℃左右,即范围越来越广泛,但是它的防火问题却一直没有得会发生剧烈燃烧.对于碳纤维材料,在绝氧的情况下到解决.CFRP材料包括碳纤维和配套结构胶.有研具有极佳的耐热性(可耐2000℃高温),它的升华收稿日期:2005-12-19作者简介:胡克旭(1964-),男,山东莱西人,副研究员,工学博士.E2mail:kexuhu@163.com1452同济大学学报(自然科学版)第34卷 温度高达3650℃左右.但在有氧的情况下,当温度38mm厚的VG层加0.25mm厚的EI层对CFRP高于400℃时即发生明显的氧化.当其暴露在600加固
7、板进行了防火保护,用32mm厚的VG层加[3]℃的空气中10min后,纤维大部分被氧化.所以0.56mm厚的EI层及57mm厚的VG层加0.25没有任何防火保护的CFRP在火灾发生时难以发挥mm厚的EI层对加固柱做了防火保护,均取得了较补强加固的作用.建筑构件由于承载力不足才进行好的耐火效果.但与钢结构厚型防火涂料相比,其使加固,若加固后不采取防火保护措施则更加危险.用厚度明显增大,且外部又增加了价格昂贵的膨胀[4]在目前执行的CFRP国家规程和地方规型保护涂层,防火保护费用可想而知.[5][8]程中,由于缺乏CFRP防火问题的研究资
8、料和实我国中南大学徐志胜等人对火灾后用CFRP践经验,只是笼统地要求选择适当的防护措施以达加固的钢筋混凝土梁进行了再受火试验(用1.5到一定的耐火等级,在实际工程中难以实施,因此mm厚防火涂料进行保护,最高温度320℃)
