碳纤维补强加固混凝土结构

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1、碳纤维补强加固混凝土结构碳纤维是目询世界上己知的工程材料中比强度最高的，特别突岀的是具有极高的抗拉强度和弹性模量。碳纤维布制成复合材料后的比重降低至钢铁的五分是非常轻质的材料。同时，碳纤维又是一种力学性能优异的新材料。工程用的碳纤维是以高纯度的聚丙烯腊(PAN)为原料经过高温碳化等特殊工艺加T成极细的纤维丝，使一定最纤维的表面积增人很多，更利于加强与树脂胶的结合。施工中，树脂胶充分进入纤维Z间，将各条纤维丝完全包裹起来，形成物理性能优片的复合材料。测试证明，碳纤维的抗拉强度可达4500N/mm2以上，形成复合材料后为3500N/mm2以上，分别

2、是普通合金结构钢的9倍和7倍左右。碳纤维复合材料的弹性模量略高于普通钢材，碳纤维材料还具冇优界的抗腐蚀性，对空气中氯离子含量高的沿海地区的结构加固工程特别适用。碳纤维增强水泥：混凝土、水泥灰浆、水泥砂浆系列材料价格低廉，耐火、耐热、耐蚀性能优良，压缩强度也高，因此在土木建筑、海洋工程方面被大量使用。碳纤维增强水泥复合材料，在承受负荷时表曲不再产生肉眼可见的龟裂，其拉伸强度和弯曲强度、弯111!韧性比不增强的高儿倍到十儿倍。其耐冲击性也得到改善。由它制成的构件尺寸稳定，同时还具冇防静电性、耐磨耗、耐腐蚀等性能，因而这些技术近年来得到较快发展。国外

3、用碳纤维增强水泥的典型例子是：伊拉克巴格达建成的AL-Shaheecl纪念碑，在此人型建筑结构上全面使用了碳纤维增强水泥；H本东京的37层的ARK事务所人楼外墙装修的幕墙，山碳纤维增强水泥灰浆制造。此后日木乂陆续在人型建筑物上应用，并应用到桥梁建设中。当前工程结构加固主要是应用碳纤片材。碳纤片材：冇板状和布状编物两种，碳纤布更能适应不同结构外形的需要。碳纤布性能优劣除强度指标外，很重要的一点是对粘结剂的渗透性，和对粘结剂的消泡性能，这主要取决于碳纤布的编织技术，有些片材未经编织或无间隙，均会影响粘贴效果。主要的使用方法是将浸透了树脂胶的碳纤维布

4、贴合到钢筋混凝土的受拉部位，如桥板的底而、梁体或桥墩的表而，并使其与混凝土结合成为一体，从而达到加固结构的冃的。本方法还被广泛地用于隧道衬砌、建筑物的梁、柱等混凝土结构的加固补强工程。国内工程界已注意到此新兴的领域，各高等院校竞相投入在最人力和资金，成立课题组进行专题研究，相应设计规范正在审批中。近年国内许多加固工程已相继采用碳纤布进行加固，遍及建筑结构和铁路、公路桥梁，如广州古建筑六榕塔、广州市某立交简支梁桥、某高架路预应力箱梁、某高架路墩柱、海口市人民桥等；碳纤布加固突出的优点是加固后基木上不改变结构的外形，稍作处理则类似装修，在某五星级宾

5、馆的梁板加固屮被优先釆用；但总的來说碳纤加固技术的应用在我国仍处于起步阶段，据有关报道，去年广州全年碳纤布用量仅为数千平米，相对于大量有待维修加固的桥梁和建筑物这是一个十分小的数字，应用前景应是很广阔的。碳纤棒材：代替钢筋用于特种建筑结构，还在研究阶段1.碳纤维布主要性能，碳纤维布的品质规格测试项目测试方法(JISR)单位规格值NAC-700-20NAC-700-30NAC-700HM单位1侨积重量7602g/m2200-2253()()〜325300-325比重76011.800.041.840.04抗拉强度7601N/mm24500以上37

6、00以上拉伸杨氏模量7601N/mm2(23010)103(43020)103形成符合材料地晶质规格测试项目测试方法(JISK)单位NAC-700-20NAC-700-30NAC-700HM抗拉强度7073N/mm23500以上3500以上3500以上拉伸杨氏模量7073N/mm2(23030)103(43030)1031.碳纤树脂粘结剂：一般采用坏氧树脂基的高分子树脂，要求其物理力学性质优界,具冇适宜的粘度、高粘结强度、高韧性，渗透性强。某公司的粘结剂各项指标如下：测试项目测试方法(JISK)单位规格值抗弯强度7203N/mm240以上抗拉强

7、度7113N/mm230以上拉剪强度6850N/mm210以上1.粘结树脂系列：包括底胶(primeC、树脂腻了(putty),底胶要求渗透力强，提高混凝土的表而强度，促使粘结剂与混凝土的有效连接；树脂腻子的作用是修复不平的粘结面,使碳纤保持与粘贴而的全接触。2.主要施工工艺:(1)表而处理：除掉混凝土表面强度较弱的风化层、污物、脱模剂层、浮浆；(1)截面修复(处理不平整处)：打磨混凝土表面不平滑的凹凸而，整平，消除阶梯状部分的落差；棱角打磨圆滑，半径不小于20mm；(2)涂布底胶:(3)整平贴合而：用树脂腻子(PUTTY)刮抹在不平整的混凝土

8、表而，以消除所有缝隙和不平Z处；(4)贴合碳纤维布：将粘结剂涂刷在选定的区域，均匀摊铺，将成卷的碳纤维布铺到上面，边用脱泡輕子沿纤维方向碾压。在整段碳