漯河建筑加固

粘贴碳纤维布加固是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面 ，使两者共同工作，提高结构构件的(抗弯、抗剪) 承载能力， 由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。欢迎咨询建筑加固公司，房屋加固公司！
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高强碳纤维布与结构胶粘剂配套使用,?适用于混凝土结构、木质结构的修复加固可大幅度提高构件的承载力、抗震性能和耐久性。广泛应用于桥梁加固、工业与民用建筑加固。1 碳纤维的加固应用实例
到目前为止，碳纤维片材在混凝土结构受弯构件的受弯加固、受剪加固和柱的抗震加固中研究和应用多，相应计算理论也较为成熟。在受弯加固时，应使碳纤维的纤维方向与受拉区的拉应力方向一致，在受剪加固时，应使碳纤维的纤维方向与混凝土中主拉应力方向一致，但为了施工方便，可采用纤维方向与构件纵轴垂直的方法进行加固，抗震加固时，应使碳纤维布封闭缠绕在柱上，可以较好地提高抗震性能，除此以外，碳纤维也可沿构件轴向粘贴用于受拉构件的加固、沿环向粘贴用于轴心受压构件的加固，在受弯加固时，也可采用对碳纤维施加预应力的方法以提高加固效果，碳纤维也可用于剪力墙，以及壳体、筒仓、烟囱等特种结构的加固，这些加固方法经研究表明是有效的。
碳纤维在土木工程中的应用现状
2 将短切碳纤维加入新混凝土中，制成碳纤维混凝土用于新结构已有一定的工程应用；将碳纤维长丝制成棒材，在新混凝土中代替钢筋用于新建结构，主要用于海洋工程结构及需电磁波透过的工程结构；将碳纤维加工成束状或绳状，用于大型土木工程的拉索或悬索结构，该方面应用在锚具连接上尚未能很好地解决，仍有一定的应用；在新建结构中与混凝土一起做成预制混凝土板或大跨梁、架等，具有强度高，质量轻和耐腐蚀及耐久性等优点，已有部分工程应用；应用于各种公路路面工程中，可以较大地提高公路的质量及耐久性，已有较多的工程实例；将碳纤维做成布织物或织物，用于结构加固修补，有大量的工程应用，其技术已基本成熟。
国内应用现状
3 碳纤维加固修补混凝土结构技术在我国起步较晚，但近几年系统地对碳纤维用于加固修补混凝土结构技术的研究也呈现不断发展的趋势，初仅有国家工业建筑诊断与工程技术研究中心一个单位，相继有清华大学、同济大学、天津大学、东南大学、大连理工大学等十余家高等学校和科研设计单位尝试地进行过国产和进口碳纤维织物加固混凝土构件主要包括板、梁、柱等的模型实验、加固施工工艺及加固性能评价等方面的研究，已经取得了实质性成果，并在工业与民用建筑、桥梁与隧道以及公路工程中得到具体的应用，收到了良好的效果，现在部分单位着手从事纤维增强材料加固混凝土结构规范的研究。该课题已列入建设部研究开发课题及国家科技部“九五”重点攻关课题。目前这项工作还处于刚刚起步阶段。自1997年5月，国家工程中心已制作了一些试件，分为20余个工况，取得了构件抗弯、抗剪和抗压等一些有价值的实验数据，进行了多项工程的试点。相信碳纤维增强材料在国内将有广阔的发展前景
目前国内的PAN基碳纤维强度一般在2000～3000Mpa 之间，弹性模量在2.1x105Mpa左右，其性能基本满足加固要求，碳纤维加固修复混凝土结构技术研究开发成功后，将会给土木建筑领域加固改造技术带来重大变革，采用碳纤维加固修复混凝土结构技术将比以往从传统的技术更优越、更有效率和更方便经济，可以解决传统的加固方法不能解决的技术问题，具有重大的经济和社会效益。碳纤维加固修复混凝土结构技术研究开发成功，将为碳纤维材料及其它高性能纤维材料应用于建筑业打下深厚的基础.

碳纤维补强加固钢筋混凝土受弯构件的正截面承载力： 

正截面承载力全过程分析的假定：平截面假定；钢筋采用完全弹塑性的应力-应变关系；受压区混凝土采用E.Hognestad建议的非线形应力-应变关系；混凝土受压区沿截面高度划分成有限的面积相等的条带（小单元），并设每条带的应力均匀分布。根据理论分析结合实验数据提出了如下的简化计算方法：偏于安全的假设碳纤维的拉应变等于钢筋的拉应变，并 

将碳纤维的面积转化为等效钢筋面积：  

式中 ， ， 和 分别表示碳纤维的面积、抗拉强度、等效的钢筋面积与钢筋的抗拉强度。 

碳纤维的面积取其净面积即：  

其中 为碳纤维的计算厚度， 为碳纤维布的幅宽， 为层数。 

得到等效钢筋面积之后，可参照钢筋混凝土单筋矩形截面受弯构件的正截面设计公式进行计算。 

对受压区混凝土合力作用点取矩  

其中 可有水平力平衡得到：  

上式中 为混凝土棱柱体抗压强度； 为钢筋混凝土构件中所配钢筋面积与碳纤维布的等效钢筋面积总和。 

对于碳纤维布补强加固的钢筋混凝土适筋梁，其适用条件为：受压区高度 不宜大于 ；加固后受弯承载力的提高幅度不宜**过40%；加固后在荷载效应标准组合下受拉钢筋的拉应力不宜**过钢筋的抗拉强度标准值。 

当计算得到的相对受压区高度 高度不大于 ,或者小于 时，应对碳纤维片材的厚度进行折减，具体计算方法详见技术规程的有关部分。其中 为碳纤维片材达到其允许拉应变与混凝土压坏同时发生时的相对受压区高度。 

工程实例1：某混合结构，原设计为教室，后因使用要求的变化改为书库。由于楼面荷载的增加，使得按原荷载设计的进深梁抗弯强度不足，需要进行补强加固处理。该梁跨度为5m，截面尺寸为 ，按原使用荷载计算的跨中弯矩为 。受力钢筋为3Ф18 ，设计强度为 ，混凝土的强度等级可取为 ，使用功能改变后要求梁的抗弯承载力增加到 。按照现行的混凝土规范计算得到原设计能承受的弯矩为 （此建筑物按89规范设计，如果按照89混凝土规范里的材料强度取值来计算则 ），对该梁采用碳纤维布进行补强，在梁底粘贴两层两条宽 ，厚度为 的碳纤维布（碳纤维布的抗拉强度为 ）。有 ， ，满足公式计算要求。则有 。选用两条的加固方案，一是考虑到分条加固的效果比整条好，二是考虑到两条布同时失效的概率小，可提高加固后构件的安全度。 

工程实例2：某住宅小区由于施工的原因，楼板出现了大量的贯通裂缝，有的出现于板角，有的出现于板跨中，在住户中造成了很大影响。后采用碳纤维布进行补强，在用树脂封闭裂缝后，选用 宽的碳纤维布在板角处的板面放射状布置，在跨中的板底按间距 沿裂缝走向布置，取得了很好的效果。 

     碳纤维布补强加固钢筋混凝土受弯构件的斜截面承载力： 

碳纤维布加固钢筋混凝土梁时，其抗剪效果作用和箍筋类似，梁在弯剪受力时，传力模型是桁架机构与拉杆拱机构的复合传力机制。 

剪跨比小 时，发生斜压破坏。碳纤维的应变发展速度较慢，在构件达到大受剪承载力时，碳纤维的应变相对较小，其对抗剪承载力的贡献也较小，加固效果不明显。 

随着剪跨比的加大 ，发生剪压破坏。此时碳纤维布受力较大，碳纤维的应变已接近于拉断应变，其对抗剪承载力的贡献较大，加固效果明显。 

当剪跨比很大 时，发生斜拉破坏。此时梁的主裂缝方向较缓，与碳纤维的受力方向接近垂直。虽然碳纤维布的受力更为合理，但是对于这种破坏形式，主裂缝两侧的混凝土块体将在破坏前发生错动，而碳纤维布的刚度很小，可能在碳纤维完全发挥作用之前就和混凝土剥离破坏。因而只有当剪跨比适中时才可采用碳纤维布加固。 

根据试验研究和力学分析，碳纤维布加固钢筋混凝土梁的总剪力可表示为钢筋混凝土部分承担的剪力和碳纤维布贡献的抗剪能力之和： 




--构件斜截面上的剪力设计值； 

--钢筋混凝土混凝土构件承担的剪力按照现行《钢筋混凝土结构设计规范》计算； --碳纤维片材承担的剪力； 

--达到受剪承载力极限状态时碳纤维片材的应变； 

--碳纤维片材的极限拉应变； 

--碳纤维片材的加固形式系数，对封闭粘贴取1.0，U形粘贴取0.85，侧面粘贴取0.70； 

--构件受剪计算截面的剪跨比，对于集中荷载作用情况取 ，当 大于3.0时取3.0，当 小于1.5时取1.5， 为集中荷载作用点到支座边缘的距离；对均布荷载的情况取3.0； 

 --碳纤维的粘贴层数、单层碳纤维的厚度、碳纤维布条带的宽度； 

 --碳纤维条的净间距、侧面粘贴碳纤维布的高度； 

工程实例3：某混合结构房屋，其进深梁的截面尺寸为 ，支座大剪力为 ，混凝土设计强度为 ，实际配箍筋为Ф6250。后由于使用功能的变化增加了楼面荷载，使支座处大剪力增加到 。造成该梁抗剪承载力不足，需要进行补强加固。选用碳纤维布进行抗剪补强，碳纤维布的抗拉强度为 ，通过5、6、7式的计算选用每隔 粘贴一层宽 的碳纤维U形箍既可以满足抗剪承载力的要求。 

工艺流程可以归纳为： 
施工准备→砼表面处理→涂刷底胶→构件表面残缺面修补→粘贴碳纤维→
表面养护→找平材料配置→底层或树脂配制→浸渍树脂配制
　　操作要点：
1． 混凝土表面处理
　　1.1 将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。
　　1.2 对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。
　　1.3 裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。
　　1.4 打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。
　 1.5 清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。
　　2． 缺陷部位涂刷底胶
　　将配好的底胶（粘结剂），用涂刷均匀于缺陷部位的砼表面。
　　3． 构件表面残缺面的修补
　　用环氧腻子对构件表面残缺面的修补是十分重要的一步，要点如下：
　　1 腻子主剂、固化催进剂、固化剂按规定比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。
　　2 构件表面凹陷部位用环氧腻子填平，修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时，要在气温-5℃以上，相对湿度小于85%的条件下施工。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。
　　4． 涂刷底胶
　　将配好的底胶（粘结剂），用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。
　　5． 粘贴碳纤维
　　粘贴碳纤维材料之前，首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃以上，相对湿度RH＞85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损，在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不**过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂，碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下：
　　5.1 粘贴树脂的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。
　　5.2 粘贴时，在碳纤维和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉（**工具）沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压多次，使树脂渗浸入碳纤维中。
　　6． 养护
粘贴碳纤维材料后，需自然养护1-2小时达到初期固化，应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。
碳纤维布结构加固修补技术是一种新型的结构加固技术,?它是利用树脂类**粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,?以达到对结构及构件加固补强的目的。
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